Résumé
L’arachide cultivée (Arachis hypogaea L.) est la légumineuse à graines oléo-protéagineuses la plus cultivée au Sénégal. À travers l’établissement d’une symbiose fixatrice d’azote (SFA) avec les bactéries du sol appelées « rhizobia », elle est capable d’assurer ses besoins en azote, mais également de fournir de l’azote aux cultures céréalières associées ou subséquentes dans les agrosystèmes ruraux. L’optimisation de la SFA de l’arachide cultivée est d’un intérêt capital pour garantir la résilience de ces agrosystèmes. Cependant, la SFA n’est pas spécifiquement intégrée dans les programmes de sélection variétale de l’arachide cultivée au Sénégal, et les mécanismes génétiques impliqués dans ce processus symbiotique demeurent peu connus. L’objectif général de cette thèse est d’optimiser et de comprendre la SFA chez l’arachide cultivée au Sénégal, en utilisant une population de 83 lignées substitutions de segments chromosomiques (CSSL), issue d’un croisement interspécifique entre la variété cultivée Fleur11 et un tétraploïde synthétique AiAd (Arachis ipaensis × Arachis duranensis)4. Dans cette étude, l’évaluation en conditions semi-contrôlées de l’efficacité symbiotique au sein de la population CSSL, inoculée avec la bactérie efficace Bradyrhizobium vignae ISRA400 native des sols du Sénégal, a permis de cartographier 04 QTL stables associés à la SFA sur les groupes de liaison (GL) A02, A03, A08, et B02. Les allèles sauvages à tous les QTL identifiés, ont entraîné une diminution considérable de l’efficacité symbiotique. En outre, les allèles sauvages aux QTL identifiés sur les GLs A02, A03 et B02, ont également été associés à une forte diminution des composantes du rendement sur des parcelles paysannes pauvres en azote. Ce qui suggère que les espèces sauvages utilisées pour cette population CSSL ne fournissent pas des allèles favorables à l’amélioration de SFA de l’arachide cultivée. Une analyse de l’effet des QTL identifiés en relation avec la diversité des souches de Bradyrhizobium nodulant l’arachide cultivée dans les sol sénégalais a mis en évidence des faibles efficacité symbiotiques pour l’ensemble des souches testées. Une analyse RNA-Seq nous a permis de comparer l’expression de gènes dans les nodules de Fleur11 et des CSSL 12CS_051 et 12CS_044. Pour la CSSL12CS_051, cette analyse nous a permis d’identifier l’orthologue du gène LjFEN1/Arahy.R43499, qui pourrait être responsable des variations phénotypiques causées par le QTL sur le GL A02. Une cartographie fine du QTL a été effectuée avec la lignée 12CS_044, mais les résultats obtenus indiquent que le QTL ne se trouve pas dans la région ciblé sur le GL B02. Nos travaux ont permis de générer de nouvelles connaissances utiles à l’intégration de la SFA dans l’amélioration variétale de l’arachide cultivée au Sénégal, et fournissent des outils pour mieux comprendre le processus symbiotique de l’arachide.Mots clés : arachide, symbiose fixatrice d’azote, QTL, espèces sauvages, sélection variétale.