Variabilité génétique de la luzerne cultivée en association avec une graminée fourragère

La luzerne est une légumineuse fourragère pérenne qui présente de nombreux avantages agronomiques et environnementaux. La performance des associations luzerne - graminées est conditionnée par la production de biomasse et la teneur en protéines de chaque espèce et sa survie. L’effet de la variabilité génétique de la luzerne sur les composantes du rendement dans les associations est mal connu. Dans ce contexte, cette thèse a deux objectifs : i) caractériser la diversité génétique pour les caractères liés à la production et à la qualité de la luzerne dans l’association ii) analyser le contrôle génétique de ces caractères. Deux dispositifs comprenant trois traitements (mélange luzerne-fétuque, monoculture et isolé) ont été mis en place. Le premier comprenant 46 génotypes contrastés de luzerne a été phénotypé sur deux ans pour l’architecture, la biomasse et la concentration en protéines. Le deuxième composé d’une population F1 de 198 individus, a été phénotypé sur une année. Cette population F1 a été génotypée avec des marqueurs SSR et DArT pour établir une carte génétique. Une large variation génétique entre les génotypes de luzerne a été montrée. Cette variation affecte la hauteur et la teneur en protéines de la fétuque associée. On a observé que les caractères mesurés en isolé ou en monoculture sont relativement prédictifs des mêmes caractères en mélange, mais une évaluation des génotypes en mélange reste indispensable. La détection de QTL montre que certains QTL sont communs aux différents traitements. Chaque QTL explique de 6 à 23% de la variation observée pour la hauteur et la biomasse. Des pistes méthodologiques pour la sélection sont envisagées.

Alfalfa is a perennial forage legume that has many agronomic and environmental benefits. The performance of alfalfa - grass mixtures depends on biomass production and protein content of each species and its survival. The effect of genetic variation on alfalfa yield components in mixtures is little described. In this context, this thesis has two objectives: i) to characterize the genetic diversity for traits related to alfalfa production and quality in mixture ii) to analyze the genetic control of these traits. Two designs that included three treatments (alfalfa - fescue mixture, monoculture and spaced plants) were established. The first design comprised 46 contrasting alfalfa genotypes which were phenotyped over two years for architecture, biomass and protein concentration. The second design comprised an F1 population of 198 individuals being phenotyped over one year. The F1 population was genotyped with SSR and DArT markers to construct a genetic map. A wide genetic variation among alfalfa genotypes was shown. This variation affected the height and protein content of associated fescue. It was observed that the measured traits of spaced plants or in monoculture are relatively predictive of the same traits in the mixture, but genotype evaluation in mixture is required. QTL detection shows that some QTL were common to different treatments. Each QTL explained 6-23 % of the variation for height and biomass. Some methodologies for selection are proposed.