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Variabilité génétique et agronomique de la valeur meunière (VM)
Paris, le 13 janvier 2011
V. Lullien-PellerinF.-X. Oury
UMR IATE, MontpellierUMR ASP, Clermont-Ferrand
Coordinateur
Partenaires
VM = Rendement àpureté définie
+ Soutien
Consortium VMII (+ ANMF, Lu France, Bühler, Chopin-Technologies, ENSMIC, IRTAC) finançant Thèse de P. Lasme (2008-2011)
Variabilité génétique et agronomique de la valeur meunière (VM)
Paris, le 13 janvier 2011
VM
Sur des blés cultivés français
Contexte de l’étude de la VM
Paris, le 13 janvier 2011
�S’appuie sur résultats obtenus VMI (2003-2006)
- développement d’un outil d’évaluation (300-500 g grains )
- dissocier les effets des structures du grain (Thèse V. Greffeuille )
Séparabilitéalbumen/enveloppes
Résistance mécanique des enveloppes
Ou ?
Pureté des farines !
Aptitude à la réduction en taille de l’albumen
Rendement en farines !
?
Cou
che
àal
euro
ne
Connaissances déjà acquises
Paris, le 13 janvier 2011
0
1
2
3
4
5
5 10 15 20 25εεεε Extensibilité max (%)
fco
ntra
inte
lin.
max
(N/m
m)
SoissonsCamp RémyCaphornCroustyOrnicarScipion
� Résistance mécanique des tissus périphériques dépend du caractère dureté ( génétique )
Hard
Soft
� Farines issues de blés hard plus riches en composés de la couche à aleurone
� Importance de la dureté, mais aussi de la vitrosité, dans la réduction de l’albumen
� Préciser les relations entre les caractéristiques d es grains et le comportement en mouture � Evaluer respectivement les effets de la dureté(déterminé génétiquement ) et de la vitrosité ( lié aux paramètres environnementaux ) sur la réduction de l’albumen
Paris, le 13 janvier 2011
Objectifs
Matrice protéique
Amidon
Adhésion aux interfaces ?
�Génétique : 2 classes de dureté (hard/soft)Différence entre allèles des gènes codant des protéines nommées Puroindolines
�Environnement : niveau de vitrositéEstimation visuelle au farinotome de Pohl
Modification de structure ?
Paris, le 13 janvier 2011
Matériel Végétal de l’étudeGénétique
Matrice protéique
Amidon SoftPinA+ PinB +
CroustyOrnicar
PinA+ PinB- (x formes possibles)
Hard
CapHornCamp-Remy
PinB type b
Types de couples :- PinA+/PinB + (soft)
PinA+/PinB b (hard)F1 à F5-F6
AutofécondationX
Lignées quasi-isogéniques pour la dureté(allèles différents du gène pin-b surchromosome 5D)
- Vérification présence de mutations dans le Gène pi n-b
- Marquage DArT® pour valider isogénicité ( HétérozygotieRésiduelle 6,25 %)
+ 50 variétés cultivées de Blés tendres Fr. portant des allèles pin-b différents
0
10
20
Pinb b Pinb d Pinb c Pinb +
Hard Hard Hard Soft
Nom
bre
Disjonction tardive en F5
Soissons(bonne VM)
PinB type d
- PinA+/PinB b (hard)PinA+/PinB d (hard)
Paris, le 13 janvier 2011
Protocole Expérimental
Lieux communs :Rennes Clermont-Ferrand le Moulon Estrée-Mons
Essais multi-locaux, 6 m 2 x 1-2 rep. (7 lieux)
Années 2007-09
+/- apport supp. N tardif (+50 U) pour faire varier vitrosité
Environnement
Lignées quasi-isogéniques + 50 variétés de Blés tendres Fr. soft (PinB+) Couples PinA+/PinB + (soft) ou hard (PinB b,c,d)
PinA+/PinB b (hard)
ou PinA+/PinB b (hard)PinA+/PinB d (hard)
Paris, le 13 janvier 2011
Analyses des grains et du comportement en mouture
Fractionnement
Cl B1 C B2
FCL FB1 FB2FC
GSONSFSONS
GSEM FSEM G-REFUS
REM
Utilisation d’un prototype breveté N ° 0905572 (Chopin, INRA, Arvalis, 20/11/2009)pour évaluation de la VM
Caractérisation des grains
PMG, PSDureté ( NIRS), Vitrosité ( farinotome de Pohl), Densité (pycnomètre à gaz)
Protéines ( NIRS)
Variabilité de la vitrosité et facteurs influents
� Coeff. de variation 20-40 % dû à environnement sur même individu
� ANOVA : - si hard/soft ------ PinB (a ou b/d) >l’Année>lieu/azote- si hard-------------- l’Année >>azote >lignée
Paris, le 13 janvier 2011
0102030405060708090
0 50 100
Dureté NIRS
Vitr
osité
%
softhard
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1010
-s10
10-h
1259
-s12
59-h
Soisso
nsVM
1BVM
1DVM
2BVM
2DVM
3BVM
3D
Vitr
osité
(%
)
200720082009
Echantillons 2008 plus vitreux
4 lieux
LQi1
h
LQi1
s
LQi2
h
LQi2
s
Soi
sson
s
LQi1
hb
LQi2
hb
LQi2
hd
LQi3
hb
LQi3
hd
LQi1
hd
Caractéristiques des échantillons
Relation vitrosité-dureté, vitrosité -% protéine faible (r = 0,4-0,6)
Paris, le 13 janvier 2011
LQi Hard (PinBb)
0
2040
6080
100
9 11 13 15
Protéines (%)V
itros
ité (%
)
200720082009
LQi Soft (PinB+)
0
20
40
60
80
10 11 12 13 14
Protéines
Vitr
osité
(%)
200720082009
La vitrosité influe négativement sur la réduction de l’amande
Paris, le 13 janvier 2011
% fB1 : % farine issue du premier broyage des grains
fCl/GS : facteur exprimant l’aptitude àla réduction de l’amande
-0,804-0,852Hard PinBd3 lignées, 4 lieux, 2 niveaux N, 1 année
-0,806-0,936Hard PinBb3 lignées, 4 lieux, 2 niveaux N, 1 année
* Coeff. de corrélation r avec vitrosité, n=24
-0,772-0,855Hard PinBb2 lignées, 3 lieux, 2 niveaux N, 2 années
---0,725 *Soft PinB+2 lignées, 3 lieux, 2 niveaux N, 2 années
fCl/GS/
% fB1
La vitrosité peut être reliée à des différences de st ructure physique et biochimique de l’albumen
• Paris, le 13 janvier 2011
La teneur en gluténinesinsolubles paraît augmenter avec la vitrosité
0,3
0,8
1,3
1,8
2,3
0 20 40 60 80
Vitrosité (%)
FI (
% m
s)
Soissons (PinBd)
Euclide(PinBb )
LQi2 (PinBb)
LQi2 (PinBd)
LQi1 (PinBd)
LQi1 (PinBb)
1,431,441,451,461,471,481,491,501,51
0 20 40 60 80
Vitrosité %
Den
sité
g/c
m3
EuclideSoissonsLQi1PinBbLQi1PinBdLQi2PinBbLQi2PinBd
Paris, le 13 janvier 2011
Les différences de vitrosité expliquent une partie des différences de réduction de l’amande mais…
FCL/GS fonction vitrosité (LQi hard)
0
10
20
30
40
50
0 20 40 60 80 100Vitrosité (%)
FC
L/G
S
Soissons
LQi1 Pinb-D1b
LQi1 Pinb-D1d
LQi2 Pinb-D1b
LQi2 Pinb-D1d
LQi3 Pinb-D1b
LQi3 Pinb-D1d
b
dbdbd
� Pour une même vitrosité, réduction plus facile de l ’albumen de Soissons !� Ne semble pas dû à la présence de l’allèle Pinb-d
LQi1
LQi2
LQi3
Paris, le 13 janvier 2011
Conclusions-Perspectives
? N ! +
poreux !
+ densegluténinesplus insolubles
� n’explique pas les différences variétales observées sur VM ! (particules d’amidon ?)
� à poursuivre.…( tomographie X, mesures des forces locales, modélisation de la rupture en fonction des constitu ants …)
�& valider sur blés Fr. pour proposer des critères de sélection