Ressources pédagogiques de la filière semences
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La stérilité mâle cytoplasmique

Il est intéressant, en amélioration végétale, de créer des variétés hybrides pour bénéficier de l’hétérosis. L’effet d’hétérosis, ou vigueur hybride, se traduit par un gain de performances supérieur de l’hybride par rapport à la performance moyenne des parents (quand ceux-ci sont suffisamment éloignés génétiquement).

Pour produire une variété hybride, il faut disposer d’une lignée mâle et d’une lignée femelle. Pour obtenir la lignée mâle, il faut généralement castrer la plante. Or la castration (manuelle ou mécanique pratiquée par exemple chez le maïs ou chimique pratiquée chez le blé) n’est pas toujours facile ou possible pour une production de semences à grande échelle.

Des mécanismes de stérilité de type génétique ou cytoplasmique ont été découverts. Ils se manifestent par une absence d’anthères, des anthères vides ou du pollen non viable. Cette stérilité est transmise à la descendance partiellement dans le cas d’une stérilité génique, ou totalement dans le cas d’une stérilité cytoplasmique.

Très souvent, c’est une production de graines qui est recherchée pour la plante hybride. Dans ce cas, il convient de restaurer la fertilité. C’est le parent mâle de l’hybride qui aura cette fonction. Cette stérilité est engendrée par une interaction entre des gènes nucléaires et le cytoplasme en particulier les mitochondries. Elle se manifeste quand un gène de stérilité récessif est à l’état homozygote (rr) dans un cytoplasme stérilisant S que l’on oppose au cytoplasme normal N.

L'EXEMPLE DU TOURNESOL

Création de la lignée mâle stérile

Une source de stérilité mâle a été découverte pour le tournesol. Cette stérilité est apportée par le cytoplasme d’une plante mâle stérile et transmise automatiquement à sa descendance par le cytoplasme de ses ovules. La lignée mâle fertile de bonne qualité agronomique B, est convertie en son homologue mâle stérile nommée A, par une succession de rétrocroisements avec la plante mâle stérile découverte.

Production de l’hybride

L’hybride est obtenu par croisement de la lignée mâle stérile A avec une lignée restauratrice de fertilité R. Cette lignée apporte le gène domi­nant (R) qui annule l’effet stérilisant du cytoplasme S de la lignée A. Elle permet ainsi la pollinisation et par conséquent la production de graines sur les plantes hybrides de tournesol.