Vers l'architecture génétique des caractères de rendement en glycosides de stéviol chez Stevia rebaudiana : caractérisation fine des ressources génétiques

Through genetic architecture of traits of steviol glycosides' yield in Stevia rebaudiana : fine characterization of genetic resources

• Auteur / Autrice : Zoé Le Bihan
• Direction : Dominique Rolin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Végétale
• Date : Soutenance le 11/01/2021
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Bordeaux)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biologie du fruit et pathologie
• Jury : Président / Présidente : François Doignon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Dominique Rolin, François Doignon, Bernadette Julier, Marc Bardin, Monique Berger, Jean-Marc Gion
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Bernadette Julier, Marc Bardin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Agriculture biologique

Glycosides de stéviol

Biomasse végétale

Stevia rebaudiana

Mots clés libres

Stevia rebaudiana

Sélection

Biomasse

Glycosides de stéviol

Stevia rebaudiana

Breeding

Biomass

Steviol glycosides

Résumé

Le rejet des édulcorants de synthèse par les consommateurs a conduit ces derniers à privilégier les édulcorants naturels comme les glycosides de stéviol (SG). Ces molécules sont accumulées dans les feuilles de Stevia rebaudiana Bertoni, plante pérenne originaire du Paraguay, et aujourd’hui cultivée sur tous les continents. Dans le Sud-Ouest de la France, une filière de production en Agriculture Biologique est en développement, sous l’impulsion de la société Oviatis. Ce travail de thèse sous contrat CIFRE s’intéresse à la caractérisation fine des ressources génétiques cultivées sur les traits d’intérêt, et au développement des connaissances et des outils génétiques sur cette culture. La performance agronomique de la stévia a été évaluée par l’étude des composantes du rendement en SG, de l’architecture de la canopée et de la réponse à un agent fongique. Ces travaux ont permis (1) l’adaptation de l’échelle de stades phénologiques BBCH à la culture de la stévia et sa transmission à la filière, (2) l’évaluation des traits du rendement en SG sur 15 ressources génétiques de Stevia rebaudiana phénotypées pendant quatre années sur une parcelle expérimentale, (3) l’évaluation de la variabilité de la réponse à une infection de septoriose de ces mêmes ressources génétiques en conditions contrôlées et le développement d’un test d’inoculation sur disques foliaires, (4) d’estimer les paramètres génétiques pour les traits du rendement sur quatre populations de stévia cultivées en plein champ pendant trois ans, (5) enfin de construire des idéotypes de stévia dans le contexte local de production. Ces résultats participent au développement de la stévia dans le Sud-Ouest de la France, et alimentent la mise en place d’un programme d’amélioration pour une production en Agriculture Biologique.

The rejection of synthetic sweeteners by consumers has led to an increase in the use of natural sweeteners such as steviol glycosides. These molecules are accumulated in the leaves of Stevia rebaudiana Bertoni, a perennial plant from Paraguay, which is now cultivated on all continents. Oviatis is developing the local production sector in organic agriculture in southwestern France. The objectives of this PhD project under CIFRE contract are to finely characterize the genetic resources cultivated in temperate conditions on the traits of interest and to develop a genetic tools and knowledges on this crop. This work has made it possible to (1) the adaptation of BBCH phenological scale to stevia and its skill transfer to the stevia sector, (2) the phenotyping of stéviol glycosides yield on 15 genetic resources of Stevia rebaudiana for 4-years of production, (3) evaluate response variability of the same genetic resources to septoria infection and the development of a leaf-disk inoculation test, (4) to estimate genetic parameters for SG yield traits on four populations cultivated in field trial for three years, and finally (5) to build stevia idéotypes for the local production context. These results are contributing to the development of stevia in southwestern France, and will be used to set up a stevia breeding program for local organic agriculture.