Etude de l’adaptation du sorgho aux agrosystèmes de saison sèche en Afrique de l’Ouest et du Centre

Le sorgho est une céréale majeure des zones semi-arides, très prisée par les populations en Afrique subsaharienne et ailleurs. Dans les zones ouest et centrale de l’Afrique, on rencontre une très grande diversité variétale chez cette espèce. A la différence des variétés pluviales (cultivées en saison des pluies sur des sols généralement sablo-argileux), les variétés de saison sèche se cultivent dans des systèmes de décrue, sur des sols inondables à très forte teneur en argile (vertisols, sols hydromorphes). Cette double saisonnalité du sorgho permet aux paysans d’avoir deux récoltes céréalières au cours de l’année. Le processus de diversification du sorgho dans ces systèmes de décrue, encore peu étudié, constitue un sujet de recherche important, contribuant à mieux comprendre les bases de la diversification saisonnière chez les plantes cultivées.

L’objectif de l’étude doctorale ici menée était d’analyser par une approche expérimentale la divergence des traits adaptatifs entre les variétés de sorgho de saison sèche et celles de saison pluviale et d’analyser à l’aide de marqueurs moléculaires comment la diversité et la structure du sorgho sont associés à la saisonnalité, à l’échelle du génome.

Un premier article scientifique a été publié sur la base des travaux de la doctorante, menés entre le Cameroun (UDs), le Sénégal (CERAAS, ISRA) et la France (Cirad). Ces travaux ont conduit à l’identification de cinq caractères agro-physiologiques qui différencient les variétés de sorgho sur la base de leurs groupes éco-saisonniers (date d’épiaison, longueur des feuilles, nombre de feuilles, biomasse aérienne et rapport entre la masse sèche racinaire et la biomasse sèche aérienne). Les résultats expérimentaux, robustes sur le plan statistique, ont permis de soutenir l'hypothèse de deux scénarios contrastés : d’une part, une adaptation à la saison sèche reposant sur la divergence adaptative du sorgho de saison sèche de type muskuwaari par rapport au pluvial (dans le bassin du Lac Tchad) et, d’autre part, une adaptation à la saison sèche du sorgho de type samme reposant plutôt sur la plasticité existant dans le pool de sorgho pluvial (vallée du fleuve Sénégal).

Des travaux de génomique sont en cours de publication, grâce à un jeu de données de plus de 120 000 marqueurs de type SNP (Single nucleotid polymorphism) caractérisées dans le cadre de cette thèse de doctorat en génétique des plantes de l’UDs (co-direction de Dr Kanmegne Gabriel, avec le concours du Cirad -co-direction de Dr Hélène Joly et encadrement principal de Dr Abdoul-Aziz Saïdou). La doctorante a bénéficié de l’appui financier des Services de Coopération française (bourse SCAC), de l’Office allemand d’échanges universitaires (bourse DAAD via le Centre d’Étude Régional pour l’Amélioration de l’Adaptation à la Sécheresse, CERAAS, Thiès, Sénégal) et d’Organization for Women in Science for the Developing World (OWSD)/Swedish International Development Cooperation Agency (bourse SIDA).  L’IRAD Cameroun a contribué au génotypage et aux essais (projet C2D-Sorgho). La soutenance de thèse est prévue pour 2021.