Processus de sélection végétale: avantages et inconvénients de la sélection végétale

Processus de sélection des plantes: avantages et inconvénients de la sélection de plantes!

La sélection végétale est une science basée sur les principes de la génétique et de la cytogénétique. Il vise à améliorer la composition génétique des plantes cultivées. Les variétés améliorées sont développées par la sélection végétale. Son objectif est d'améliorer le rendement, la qualité, la résistance aux maladies, la tolérance à la sécheresse et au gel, ainsi que d'autres caractéristiques des cultures.

La sélection végétale a joué un rôle crucial dans l'augmentation de la production agricole. Parmi les réalisations bien connues figurent le développement de variétés de blé et de riz semi-nains, la noblisation de cannes indiennes et la production de variétés hybrides et composites de maïs, jowar et bajra. Les améliorations apportées jusqu'ici aux plantes cultivées ne représentent qu'une petite partie des améliorations possibles.

Il y a beaucoup à faire pour modifier davantage les espèces cultivées actuelles. On pense que la composition génétique des plantes peut être modifiée dans une bien plus grande mesure qu'on ne le pense normalement. En outre, la sélection de plusieurs plantes cultivées, telles que les légumineuses et les oléagineux, n'a pas été aussi intensive que celle du blé et du riz. Il est possible d’améliorer considérablement les rendements et d’autres caractéristiques de ces cultures. La sélection végétale, associée à de meilleures pratiques de gestion des cultures, est la seule réponse à la demande sans cesse croissante de céréales alimentaires.

Sélection:

Dans les cultures autogames, la sélection ne permet la reproduction que chez les plantes qui présentent les caractéristiques souhaitables. Ceci est réalisé en élevant la génération suivante à partir de semences produites par les plantes sélectionnées uniquement; les graines des plantes restantes sont rejetées. La sélection est essentiellement basée sur le phénotype des plantes. Par conséquent, l'efficacité de la sélection dépend principalement de la mesure dans laquelle les phénotypes des plantes reflètent leurs génotypes.

La sélection a deux caractéristiques ou limitations de base. Premièrement, la sélection est efficace uniquement pour les différences héréditaires. son efficacité est grandement affectée par l'héritabilité du personnage sélectionné. Deuxièmement, la sélection ne crée pas de nouvelle variation. il utilise uniquement la variation déjà présente dans une population.

La sélection parmi les espèces à pollinisation croisée est capable de modifier les fréquences des gènes et des génotypes, de produire de nouveaux génotypes en raison des fréquences de gènes modifiées, de modifier la moyenne dans la direction de la sélection et de modifier dans une certaine mesure la variance de la population. L'ampleur de ces effets est influencée par le nombre de gènes contrôlant le caractère, le degré de dominance, la nature de l'action des gènes et, dans une large mesure, l'héritabilité.

Cultures auto pollinisées:

Lors de la sélection en masse, un grand nombre de plantes de phénotype similaire sont sélectionnées et leurs graines sont mélangées pour constituer la nouvelle variété. Les plantes sont sélectionnées sur la base de leur apparence ou de leur phénotype. Par conséquent, la sélection est effectuée pour des caractères facilement observables tels que la hauteur de la plante, le type d'oreille, la couleur du grain, la taille du grain, la résistance aux maladies, la capacité de tallage, etc. Parfois, le rendement de la plante peut être utilisé comme critère de sélection.

Si la population présente des caractéristiques de grain différentes, telles que la couleur et la taille des graines, leur sélection peut être effectuée avant que les graines des plantes sélectionnées ne soient mélangées. Généralement, les plantes sélectionnées dans la sélection en masse ne sont pas soumises à un test de descendance. Mais Allard (1960) soutient que le test de descendance devrait être fait. La nouvelle variété est testée dans des essais de rendement avant d'être publiée.

Lorsqu'un grand nombre est sélectionné, des tests prolongés ne sont généralement pas nécessaires. La sélection en masse est simple, facile et moins exigeante. La libération de la nouvelle variété nécessite moins de temps et d’argent que dans le cas des purelines. Les progrès dans la sélection en masse sont généralement faibles, la variété développée n'est pas aussi uniforme que la pureine, et lorsque le test de descendance n'est pas effectué, la valeur de sélection des plantes sélectionnées n'est pas connue.

Applications de la sélection en masse:

Dans le cas de cultures auto-pollinisées, la sélection en masse a deux applications principales.

1. Amélioration des variétés locales:

La sélection en masse est utile pour l’amélioration des variétés locales de terres, des variétés locales ou des variétés locales de cultures autogames. Les variétés locales sont des mélanges de plusieurs génotypes qui diffèrent par le temps de floraison ou de maturité, la résistance aux maladies, la hauteur de la plante, etc. Nombre de ces types de plantes seraient de qualité inférieure et auront un faible rendement. En conséquence, ils réduiraient les performances de la variété locale. Par conséquent, l'élimination des types de plantes pauvres par sélection en masse améliorerait les performances et l'uniformité de la variété.

2. Purification des variétés de lignées existantes:

Les lignées ont tendance à devenir variables dans le temps en raison de mélanges mécaniques, d'hybridation naturelle et de mutations. Il est donc nécessaire que la pureté des variétés Pureline soit maintenue grâce à une sélection régulière en masse.

Mérites de la sélection de masse:

1. Etant donné qu'un grand nombre de plantes sont sélectionnées, l'adaptation de la variété d'origine n'est pas modifiée. Il est généralement admis qu’une combinaison de purelines étroitement liées est plus stable en performance dans des environnements différents de celle d’une pureline. Ainsi, les variétés développées par sélection en masse seront probablement plus largement adaptées que les purelines.

2. Souvent, des essais de rendement extensifs et prolongés ne sont pas nécessaires, ce qui réduit le temps et les coûts nécessaires au développement d'une nouvelle variété.

3. La sélection de masse conserve une variabilité génétique considérable. Par conséquent, une autre sélection de masse après quelques années serait efficace pour améliorer davantage la variété.

Démérites de la sélection de masse:

1. Les variétés développées par la sélection en masse montrent des variations et ne sont pas aussi uniformes que les variétés pures. Par conséquent, ces variétés sont généralement moins appréciées que les variétés Pureline.

2. L'amélioration résultant de la sélection en masse est généralement inférieure à celle obtenue grâce à la sélection pure. En effet, au moins une partie des descendants de plantes qui composent la nouvelle variété serait plus pauvre que la meilleure lignée que l’on puisse sélectionner parmi eux.

3. En l'absence de test de descendance, il n'est pas possible de déterminer si les plantes sélectionnées sont homozygotes. Même chez les espèces auto-pollinisées, il existe un certain degré de pollinisation croisée. Il est donc possible que certaines des plantes soient hétérozygotes. On ignore également si la supériorité phénotypique des plantes sélectionnées est due à l'environnement ou au génotype.

4. En raison de la popularité des variétés Pureline, la sélection de masse n'est pas couramment utilisée pour améliorer les cultures autogames. Mais c’est une méthode rapide et pratique pour améliorer les anciennes variétés locales dans les zones ou les espèces cultivées où l’amélioration des cultures vient de commencer.

5. La sélection en masse utilise la variabilité déjà présente dans une variété ou une population. La sélection de masse est donc limitée par le fait qu’elle ne peut pas générer de variabilité.

Sélection Pureline:

Une lignée est la descendance d'une seule plante auto-pollinisée et homozygote. De ce fait, tous les individus d’une pureline ont un génotype identique et toute variation d’une pureline est uniquement due à l’environnement. Dans la sélection pure, un grand nombre de plantes sont sélectionnées parmi une culture auto-pollinisée et sont récoltées individuellement; les descendants de plantes individuelles à partir de ceux-ci sont évalués, et la meilleure progéniture est publiée sous forme de variété à lignée pure. Par conséquent, la sélection pure est également appelée sélection de plante individuelle.

Utilisations de purelines:

Une pureline supérieure peut être utilisée comme variété. Une lignée qui ne convient pas à la diffusion en tant que variété peut servir de parent pour le développement de nouvelles variétés hybrides. Dans les études sur les mutations spontanées ou provoquées, en particulier celles affectant les caractères quantitatifs, les purélines doivent être utilisées. Dans de nombreuses investigations biologiques, telles que la médecine, l’immunologie, la physiologie, la biochimie, etc., l’utilisation de lignées hautement consanguines (pratiquement purelines) de souris, de cobayes, etc. est essentielle. Ceci est fait pour éviter les variations génétiques dans le matériel expérimental afin que les effets des traitements soient facilement détectés.

La sélection de Pureline a plusieurs applications dans l'amélioration des cultures autogames. Il est utilisé pour améliorer les variétés locales ou desi, les anciennes variétés Pureline et les variétés introduites. Avantages de la sélection de Pureline

1. La sélection de Pureline permet l’amélioration maximale possible par rapport à la variété initiale. En effet, la variété est la meilleure pureline présente dans la population.

2. Les variétés Pureline sont extrêmement uniformes puisque toutes les plantes de la variété ont le même génotype. Une telle variété uniforme est facilement identifiable dans les programmes de certification des semences.

Inconvénients de la sélection de Pureline:

1. Les variétés développées grâce à la sélection de Pureline n'ont généralement pas une large adaptation et une stabilité dans la production possédée par les variétés locales ou desi à partir desquelles elles sont développées.

2. La procédure de sélection pure nécessite plus de temps, d’espace et des essais de rendement plus onéreux que la sélection en masse.

3. La limite supérieure d'amélioration est fixée par la variation génétique présente dans la population d'origine.

Cultures à pollinisation croisée:

Les cultures à pollinisation croisée présentent généralement une dépression de consanguinité modérée à sévère. Par conséquent, la consanguinité doit être évitée ou réduite au minimum chez une espèce à pollinisation croisée. Les plantes individuelles issues de ces cultures sont hautement hétérozygotes et la descendance issue de ces cultures serait hétérogène et habituellement différente de la plante mère en raison de la ségrégation et de la recombinaison. Par conséquent, les gènes souhaitables peuvent rarement être fixés par sélection dans des populations à pollinisation croisée, à l'exception des caractères qualitatifs et, peut-être, des caractères quantitatifs facilement observables présentant une grande héritabilité.

L'obtenteur vise donc à augmenter la fréquence d'allèles souhaitables dans les populations. La sélection peut être basée sur un phénotype sans test de descendance, par exemple une sélection de masse ou sur un phénotype, ainsi que sur des tests de descendance, par exemple une sélection de descendances et une sélection récurrente.

Sélection de masse:

Lors de la sélection en masse, un certain nombre de plantes sont sélectionnées sur la base de leur phénotype, et les graines à pollinisation libre qui en résultent sont regroupées pour former la prochaine génération. Les plantes sélectionnées sont autorisées à polliniser à l'air libre, c'est-à-dire à s'accoupler au hasard, y compris dans une certaine mesure. Ainsi, la sélection en masse est basée uniquement sur le parent maternel et aucun contrôle sur le parent pollen. La sélection des plantes est basée sur leur phénotype et aucun test de descendance n’est effectué.

Le cycle de sélection peut être répété une ou plusieurs fois pour augmenter la fréquence d'allèles favorables; un tel schéma de sélection est généralement appelé sélection phénotypique récurrente. L'efficacité de la sélection de masse dépend principalement du nombre de gènes contrôlant le caractère, de la fréquence des gènes et, plus important encore, de l'héritabilité. La sélection en masse est simple, prend moins de temps et est très efficace pour améliorer les caractères à forte héritabilité. Les modifications de la sélection de masse prenant en compte la variation due à l'environnement sont également efficaces pour améliorer les caractères à faible héritabilité. Cependant, il est basé sur le parent féminin seulement.

Sélection avec test de progéniture Sélection de progéniture:

Dans cette sélection, les plantes sont sélectionnées sur la base de leur phénotype et soumises à des tests de descendance. Le test de descendance pour descendance peut être obtenu par pollinisation libre, auto-pollinisation, croisement avec une variété à pollinisation libre, hybride ou consanguine. Les descendants supérieurs sont identifiés; les plantes phénotypiquement supérieures de ces descendants sont sélectionnées et soumises à des tests de descendance. Le cycle de sélection peut être répété plusieurs fois.

Il existe plusieurs schémas modifiés de sélection des descendants: les schémas de sélection récurrents sont une amélioration de ces schémas. La sélection par progéniture est relativement simple et repose sur un test de descendance, mais il n’ya aucun contrôle sur le parent pollen, et souvent ces schémas prennent plus de temps que la sélection en masse.

Sélection récurrente:

L’idée de sélection récurrente a été suggérée pour la première fois par Hayes et Garber en 1919 et de manière indépendante par East et Jones en 1920. Toutefois, des schémas de sélection cohérents ont été mis au point dans les années 1940, en particulier après 1945, lorsque Hull suggéra que la sélection récurrente pouvait être utile pour améliorer aptitude. Les systèmes de sélection récurrents basent la sélection sur des tests de descendance et exercent un contrôle strict sur la pollinisation.

Les graines pour le test de descendance sont obtenues par auto-évaluation (sélection récurrente simple), ou par passage à un testeur possédant une base génétique large (sélection récurrente pour la capacité de combinaison générale, RSGCA), ou à un système consanguin (sélection récurrente pour la capacité de combinaison spécifique, RSSCA). ) dans la sélection récurrente réciproque (SRR), deux populations sources sont utilisées comme testeurs l'une pour l'autre. Les plantes sélectionnées sont autoformées et croisées avec le testeur approprié.

Le test de semences croisées est utilisé pour les tests de descendance. Les plantes produisant des descendants sont identifiées par des tests de descendances, les graines auto-transformées de ces plantes étant plantées dans un bloc de croisement. Tous les croisements possibles sont faits parmi ces descendants. Des quantités égales de semences provenant de tous les croisements croisés sont mélangées pour produire la population du premier cycle de sélection récurrent. La première sélection récurrente consiste en une répétition des opérations décrites ci-dessus.

La sélection récurrente simple est efficace pour améliorer les caractères à haute héritabilité. La sélection récurrente pour le GCA est très efficace pour améliorer le GCA ainsi que la capacité de rendement des populations sélectionnées, tandis que celle pour le SCA améliore le SCA et la capacité de rendement. Une sélection récurrente réciproque améliorerait GCA, SCA et la capacité de rendement des deux populations sources l'une par rapport à l'autre.

La sélection récurrente réciproque devrait être égale ou supérieure aux autres schémas de sélection récurrents dans différentes situations génétiques, allant de la domination complète à la domination excessive. Mais dans la plupart des situations pratiques, la sélection réciproque serait supérieure aux sélections récurrentes pour GCA et SCA.