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CONSERVATION DE LA DIVERSITE GENETIQUE
POUR UN DEVELOPPEMENT DURABLE :
CARACTERISATION MOLECULAIRE DES Vitis vinifera.L
ssp vinifera (sativa) ET ssp sylvestris AUTOCHTONES
PROSPECTES DANS LES SOUS- BOIS DE LA KABYLIE
EN ALGERIE
EL-HEIT Kaddour (1)., LAUCOU Valerie (3)., BELARBI Belarbi (2).), LACOMBE Thierry (3).; BOURSIQUOT Jean.Michel (3);
DERRIDJ Arezki(1) et THIS Patrice (3)
(1) Laboratoires des Ressources Naturelles : Viticulture/Arboriculture. Faculté des Sciences Biologiques et des Sciences Agronomiques.
Département des Sciences Agronomiques .Université Mouloud Mammeri. Tizi-Ouzou. 15.000. ALGERIE
(2) Département de Phytotechnie. E.N.S.A (Ex : I.N.A). Hassen Badi. El.Harrach. ALGERIE
(3) Equipe Génétique Vigne UMR Dia-PC, INRA SupAgro, 2 Place Pierre Viala. 34060 Montpellier, France
Correspondance à Dr EL-HEIT.K : E-mail: [email protected]
INTRODUCTION
* Avant l’antiquité : Espèces Vitis vinifiera L.  Paysage botanique  Nord Algérie (POMEL.1873 et
ISNARD.1951 )
* - L’espèce Vitis vinifera revêt une importance économique (7726 mha avec 665,2 Mqx dans le monde,
OIV.2007,), et culturelle liée à une longue tradition de culture dans les pays méditerranéens.
* - La domestication remonterait au moins à 7500 ans (Levadoux, 1956 ; Negrul, 1946).
* - Vitis vinifera :10.000 cultivars (Alleweldt et Possingham, 1988).
* - 300 à 400 cépages constituent l’essentiel de l’encépagement mondial actuel.
* - Le risque de leur érosion est devenu de plus en plus sérieux. En effet, plusieurs variétés ont
disparues ou restent introuvables.
 A présent les marqueurs moléculaires microsatellites sont d’excellents outils pour la
caractérisation du polymorphisme génétique.
Le but de notre travail de recherche de caractérisation s’inscrit dans un quadruple objectif :
1 - Identifier les deux pools de Vitis vinifera L: sativa et silvestris..
2 - Mettre en place un conservatoire des ressources in-situ et ex situ des deux compartiments de Vitis
vinifera.
3 - Identifier pour mieux valoriser toutes les potentialités et aptitudes propres à chaque cépage sativa
et silvestris.
4 - Diversifier les cépages : le conservatoire de ressources génétiques des Vitis servira comme point de
départ à la création de nouvelles variétés adaptées aux multiples terroirs viticoles pour répondre
aux problèmes du changement climatiques.
Habitat naturel des vignes sauvages étudiées
A : croissance vigoureuse sur des supports (arbres et arbustes).
B : vigne sauvage sur un terrain alluvial.
C : population de vignes sauvage s (habitat)
D : vignes sauvages à proximité des cours d’eau.
B
A
C
D
Souche très âgée et dépérissante d’un cépage autochtone: Avoukera dans une
cours d’une vieille habitation abandonnée
Matériel et méthodes
Matériel végétal
.Prospections et récoltes du M.V
291 accessions de matériel génétique de Vitis
ITAF de Médéa
Région: Tizi Ouzou, Bouira
Mitidja Centrale: cépages supposés autochtones
Milieux humides: Chréa, Tizi Ouzou et Larba pour les silvestris.
Méthodes
A - Conservation en chambre froid à 4°C du M.V.
B - Caractérisation moléculaire
1 - Extraction et analyse SSR (protocole de DNeasy Plant Mini Kit(Qiagen, Hilden, Germany):
VVMD5, VVMD7, VVMD21, VVMD24, VVMD25, VVMD27, VVMD28, VVMD32 (Bowers et al.,
1996, 1999) ; VVS2 (Thomas et Scott, 1993) et VMC1b11, VMC4f3, VV1BO1, VV1H54, VV1N16,
VV1N73, VV1P31, VV1P60, VV1Q52, VV1V37, VV1V67 (Adam-Blondon et al.,2004).
2 - Amplification de PCR réalisée dans 20µl composé de 2,5 nM MgCl 2 , 250µM de chaque
dNTP, 10 pmol de chaque amorce, 3x PCR, 0,8U de Taq DNA polymérase(Qiagen) et 20 ng
d’ADN.
3 - Conditions de PCR: 35 cycles de 1 min de dénaturation à 94°C, 1min chauffé à 56°C et une
incubation de 2 min d’extension à 72°C .Tous les multiplex PCR sont réalisés à 56°C excepté le
multiplex 8 (VMC 1b11 –VMC4f3) qui sont réalisés à 60°C.
4 - Logiciels employés : Logiciel GENETIX 4.02 ( Belkhir et al., 2004) = calcul de la diversité
génétique (Nei, 1973) .
- Programme GENEPOP 3.1 (Raymond et al, 2000 ; Rousset, 1995) =
détermination du nombre d’allèles par locus.
- Logiciel DARwin v.5.0.156 (Perrier et al. 2003) = calcul de la
dissemblance des données alléliques + établissement d’ un dendrogramme (Arbre NJ )
C- Multiplication:
Boutures à 2 yeux en serre Mist-System (ITAF. Alger)
RESULTATS ET DISCUSSIONS
Représentation AFC: Structuration des Vitis de la collection de référence de Vassal à
Marseillan
Vitis vinifera
Vitis sylvestris
Porte-greffes
HPD
Diversité bien définie selon les espèces et les cultivars
Paramètres statistiques liés à la diversité génétique observée chez les 291 accessions analysées
Population
Sample size Loci typed Unbiased Hz/He
Obs Hz/Ho
Obs Hz SD
No Alleles
No Alleles SD Locus
Global
291
1
0,8196
0,7897
0,0248
14,00
N/A
VVMC1b11
Global
291
1
0,9244
0,8269
0,0235
31,00*
N/A
VMC4f3
Global
291
1
0,6421
0,6597
0,0279
14,00
N/A
VVIb01
Global
291
1
0,6966
0,6507
0,0289
22,00
N/A
VVIh54
Global
291
1
0,7157
0,6655
0,0279
8,00
N/A
VVIn16
Global
291
1
0,3759
0,3456
0,0288
8,00
N/A
VVIn73
Global
291
1
0,8924*
0,8914
0,0190
19,00
N/A
VVIp31
Global
291
1
0,7765
0,6966
0,0270
17,00
N/A
VVIp60
Global
291
1
0,6887
0,6207
0,0285
8,00
N/A
VVIq52
Global
291
1
0,8586
0,7603
0,0261
18,00
N/A
VVIv37
Global
291
1
0,8768
0,7844
0,0251
37,00
N/A
VVIv67
Global
291
1
0,7125
0,7122
0,0275
11,00
N/A
VVMD21
Global
291
1
0,6753
0,6287
0,0293
11,00
N/A
VVMD24
Global
291
1
0,8020
0,7655
0,0249
17,00
N/A
VVMD25
Global
291
1
0,8284
0,7257
0,0263
12,00
N/A
VVMD27
Global
291
1
0,8721
0,8610
0,0215
25,00
N/A
VVMD28
Global
291
1
0,8514
0,8736
0,0203
21,00
N/A
VVMD32
Global
291
1
0,8640
0,8007
0,0236
13,00
N/A
VVMD5
Global
291
1
0,8291
0,8339
0,0226
18,00
N/A
VVMD7
Global
291
1
0,8556
0,8266
0,0230
17,00
N/A
VVS2
MOYENNE
0,7779
0,7360
0,0253
17,0500
ECART TYPE
0,125514
0,12421602
0,00301502
7,54268555
Total
15,5576
14,7193
0,5064
341,0000
AFT Données Totales :09-11-2010
 Bonne corrélation des cépages uniques
 Vitis sylvetris bien définis
 Présence de cépages apparentés à ceux de la Core collection
AFT Données sans doublons
Diversité des accessions recensés
 Vitis sylvestris bien individualisés +cépages autochtones de Vitis sativa unique apparentés
 Vitis sativa de la core collection bien individualisés
Arbre Données Totales: Weighted Neighbor-Joining
 Certains cépages apparentés aux Vitis sylvestris
Données 2006-2007
Arbre de Ward
 Certains cépages apparentés aux
Vitis sylvestris
 Cépages de la Core collection bien
individualisés
 Diversité des cépages autochtones
Arbre NJ Données 2006-2010
Neighbour-joining tree based on genotypic data of
20 SSR loci for the 123 accessions with the
UnWeighted method
Représentation AFC illustrant les relations génétiques entre les
cultivars d’Algérie des cultivars des deux pays maghrébins et de la
core collection (Vassal)
Indices de diversité génétique des populations de vignes
analysées
He
Ho (Hz
(Hz.attend) He. Hz SD obs)
Ho . Hz
Pop
Nb
d’ind Loci
SD
N. allèl
Nb.
allèles
SD
A:Algérie
89
20
0,7748
0,0228
0,5899
0,0117
10,50
3,59
M:Maroc
36
20
0,6939
0,0416
0,7097
0,0169
7,35
2,81
T:Tunisie
46
20
0,7587
0,0323
0,7337
0,0146
8,95
2,80
P:Pop.Unique 34
20
0,7800
0,0230
0,7029
0,0175
8,95
2,93
V:Vassal
20
0,8134
0,0202
0,7750
0,0101
16,40
6,73
86
 Structuration et variabilité de la diversité génétique au sein des Vitis du
Maghreb, selon un continuum géographique
Représentation AFC montrant la structuration géographique des Vitis sativa et silvestris du
Maghreb et de la core collection (Vassal)
0,4
0,3
0,2
ALGERIE Sativa
0,1
ALGERIE Sylvestris
MAROC
TUNISIE
0
-0,6
-0,5
-0,4
-0,3
-0,2
-0,1
0
0,1
0,2
0,3
VASSAL
Prospection Sativa
-0,1
VITIS
-0,2
-0,3
-0,4
CONCLUSION
•
Nos prospections réalisées de 2006 à 2010 ont permis de recenser 12 stations de présence de lambrusques présentant
chacune plus de cinq (05) individus et 291 accessions.
•
Les analyses moléculaires ont été effectuées au laboratoire de l’UMR Dia-PC (Agro.M, INRA, IRD France). Elles ont
permis d’identifier 34 génotypes dont 7 individus silvestris. Ils constituent une nouvelle identité unique par rapport à
la collection de référence du Domaine de Vassal dans l’Herault (France).
•
Les analyses ampélométriques constitueraient un complément de détermination variétale (identification des clones)
•
Il faut retenir qu’aucun inventaire précis des Vitis sativa et des lambrusques n‘est disponible en Algérie
•
Absence de dispositif juridique de protection et de sauvegarde de l’espèce Vitis
•
Aucune action de gestion, de conservation et d'utilisation de ces deux sous espèces de Vitis viniféra L.
•
Intérêt , patrimoine floristique , réservoir potentiel de gènes utilisables pour l'amélioration génétique de la vigne
•
Point de vue plus fondamental le taxon sylvestris peut nous aider à comprendre l'évolution de la vigne cultivée en
Algérie depuis sa domestication.
•
Il n’est pas exclu que la présence des Vitis sylvestris en Algérie pourrait être un autre foyer de domestication depuis le
néolithique ( Présence humaine dans la région depuis plus de – 500 000 ans =Homme de Palikao ou Homme de
Ternifine
•
Cette diversité des cépages sativa et silvestris autochtones encore présente mise à mal par la colonisation (déforestation,
déboisements, mise en valeur des terres et incendies) était réduite au XIXe siècle par l’introduction de différents
ravageurs et des maladies de la vigne est de plus en plus que menacé de disparition.
•
La rareté de cette diversité est menacée aussi ,de pollution génétique.
Face à cette situation, les conservatoires de vignes (in situ et ex-situ) constituent le seul outil de sauvegarde variétale.
Régénération d’un Vitis sylvestris après incendie, s’élevant sur du
peuplier(Populus alba)
 Habitat humide: présence d’une source d’eau
Régénération d’un Vitis sylvestris après incendie, s’élevant sur du
peuplier(Populus alba)
 Habitat humide présence d’une source d’eau
Vitis sylvestris s’élevant sur peuplier (Populus alba)
 Habitat humide présence d’une source d’eau
Lambrusque s’élevant sur du frêne (Fraxinus angustifolia ) Avant
incendie
Lambrusque s’élevant sur du frêne (Fraxinus angustifolia ) Après
incendie
 Individu de Vitis sylvestris calciné  possibilité de régénération
Habitat après incendie
 Individu de Vitis sylvestris entièrement calciné  régénération
Lambrusque s’élevant sur du frêne (Fraxinus angustifolia ) Après
incendie
 Individu de Vitis sylvestris entièrement calciné  point de régénération
Habitat d’un Lambrusque et espèces accompagnatrices: Frêne (Fraxinus
angustifolia ), Roseau (Arundo donax)