De combien de blé avons-nous besoin ? Une prédiction est il faut doubler la production entre 2005 et 2050. Ce défi est plus difficile en raison du stress abiotique lié au changement climatique. Long Li et ses collègues ont examiné la morphologie du système racinaire. La morphologie du système racinaire est importante pour l'agriculture durable, mais la base génétique des traits racinaires et leur relation avec les traits des pousses restent à comprendre. Le but de cette étude était de disséquer la base génétique des traits racinaires aux derniers stades de croissance et ses implications sur les traits des pousses du blé.

Phénotypage des traits racinaires.
Phénotypage des traits racinaires. (A) Des tuyaux en PVC ont été enterrés dans une fosse de sol. (B) Des sacs remplis de terre ont été insérés dans chaque tube. (C) Plantes au stade de la jonction. (D) Les racines ont été préalablement lavées avec un tamis. (E) Les racines ont été lavées plus avant dans des boîtes en plastique. (F) Des tuyaux de minirhizotron ont été enterrés dans le sol avec un angle d'inclinaison de 45° pour mesurer les traits racinaires dans chaque parcelle d'essai. (G) Les images du minirhizotron ont été collectées par un système de surveillance des racines CI-600. Image : Long Li et al. 2019.

Les accessions à enracinement profond présentaient une température de la canopée (TC) plus basse et un rendement en grains par plante (RGP) plus élevé que celles à enracinement superficiel. Cependant, aucune relation significative n'a été identifiée entre le poids sec des racines et les caractéristiques des parties aériennes. Quatre-vingt-treize loci significativement associés (LSA) ont été détectés par le modèle linéaire mixte, dont trois étaient des LSA centraux (Co-6A, Co-6B et Co-6D) associés à la profondeur des racines aux stades de démarrage et de remplissage à mi-grain, ainsi qu'au CT et au YPP.

Les résultats du balayage du système minirhizotron suggèrent que les gènes responsables des trois SAL pourraient réguler l'élongation racinaire au champ. L'indépendance héréditaire entre la profondeur racinaire et le pH a été démontrée par une analyse du déséquilibre de liaison. Le YPP était significativement plus élevé chez les génotypes combinant des allèles marqueurs favorables (FMA) pour la profondeur racinaire et le pH, ce qui suggère qu'une racine profonde et une plante plus courte sont des caractéristiques appropriées pour la pyramidation des allèles cibles par sélection assistée par marqueurs moléculaires.

Ces résultats ont révélé des régions génomiques prometteuses pour la découverte de gènes fonctionnels des traits racinaires en fin de période de croissance, ont amélioré la compréhension de la corrélation entre les traits des racines et des pousses et faciliteront une étude intensive sur la morphologie des racines et la sélection par la conception moléculaire.