Progrès génétique et maintien de la variabilité génétique : sont-ils incompatibles ? Le cas du ray-grass anglais au travers de 40 ans d'amélioration de variétés fourragères et à gazon

Perennial ryegrass is the most commonly used grass species in Europe with this unique feature of a contrasting utilization either as forage for ruminants or turf for ground covering, sport use and aesthetic purposes. Breeding varieties progressively developed only in the ’50s while turf-specific objectives of selection emerged by the end of ‘60s. A global assessment under both managements of 61 natural populations or cultivars registered between 1974 and 2004, of which 32 as turf and 18 as forage was thus carried out from 2006 to 2008 through 14 trials all over the French Forage Breeder Association (ACVF) network. The phenotypic evaluation was completed with two trials of seed production. Finally, the whole collection of varieties was genotyped by using a set of 16 PCR-specific molecular markers following a screening of polymorphism and transferability to sequence analyser among 197 various markers publicly available in 2005. The results show a quite strong phenotypic differentiation between present cultivars of both types in respect with leaf morphogenesis, productivity and feeding value traits while both ways of selection converge towards to higher disease tolerance and eradication of unfavourable reproductive traits as first-year flowering and after-math heading. However, breeding mostly on vegetative traits was not found to impact significantly on seed productivity which remains of considerable high variability between varieties whatever type. By contrast, the genetic differentiation between forage and turf-type documented by molecular markers developed only very slowly regarding differentiation within type, currently higher than between natural populations. Thus, breeding perennial ryegrass through recurrent selection, synthetic varieties and promoting by recommended lists illustrates a particularly effective collective system to achieve a continuous genetic progress while preserving genetic erosion.

Le ray-grass anglais est l’espèce de graminées la plus communément cultivée en Europe avec cette particularité d’une double utilisation, en tant que fourrage à destination des ruminants et comme gazon pour la couverture du sol et à des fins esthétiques. L’amélioration de cette espèce n’a débuté significativement que très progressivement dans les années 1950 avec le développement d’objectifs de sélection spécifiques pour une utilisation en gazon encore plus tardivement vers la fin des années 1960. Une évaluation sous les deux modes d’utilisation a été entreprise de 2006 à 2008 au travers de 14 essais conduits dans le réseau de l’Association des Créateurs de Variétés Fourragères (ACVF) et de 61 populations spontanées ou variétés inscrites entre 1974 et 2004 dont 32 au catalogue français des variétés à gazon et 14 à celui des variétés fourragères. L’évaluation phénotypique a été également complétée par deux essais de production de semences. Parallèlement, l’ensemble de la collection a été génotypé à l’aide de 16 marqueurs moléculaires PCR1-spécifiques après un tri de polymorphisme et de portabilité sur séquenceur parmi 197 marqueurs publics de différentes natures et disponibles en 2005. Les résultats montrent l’émergence d’une différenciation phénotypique marquée désormais entre les deux types sur les caractères de morphologie foliaire, de productivité et de valeur alimentaire tandis que les deux directions de sélection convergent vers une meilleure tolérance aux maladies et l’élimination de caractères de la reproduction sexuée défavorables comme l’alternativité et la remontaison en été. Cependant, aucun impact du processus de sélection variétale n’a été mis en évidence sur la productivité grainière, toujours caractérisée par une extrême variabilité entre variétés quelles qu’elles soient. Au plan moléculaire, la différenciation génétique entre fourrage et gazon ne se développe que très lentement devant la différenciation entre variétés au sein de chaque type, désormais significativement supérieure à celle entre populations naturelles. L’amélioration du ray-grass anglais au travers de sélections récurrentes, de variétés synthétiques et du fonctionnement des catalogues illustre ainsi un système collectif particulièrement efficace pour réaliser un progrès génétique régulier tout en limitant l’érosion de la diversité génétique de l’espèce.