L'IRRI développe le premier protocole de sélection rapide pour le riz

L'IRRI développe le premier protocole de sélection rapide pour le riz

Institut International de Recherche sur le Riz (IRRI)*

VARANASI, INDE, 18 décembre 2023 – Des scientifiques de l'Institut International de Recherche sur le Riz (IRRI) ont mis au point un protocole robuste et inédit de sélection rapide du riz qui permettra d'obtenir 4 à 5 récoltes de riz en un an, soit près du double de ce qui a été possible dans les programmes de sélection jusqu'à présent. Ce protocole sera important pour accélérer la sélection de nouvelles variétés améliorées de riz afin de faire face au changement climatique et aux besoins d'une population mondiale croissante.

Baptisé SpeedFlower, ce protocole vise à optimiser le spectre, la quantité et l'intensité de la lumière, ainsi que la température, l'humidité et d'autres variables qui accélèrent la croissance, la floraison et la maturité du riz. Le protocole convient à la grande majorité des riz cultivés dans le monde, y compris les riz indica et japonica.

« Nous pouvons désormais développer de nouvelles variétés de riz à haut rendement, résistantes au climat et supérieures sur le plan nutritionnel dans un délai beaucoup plus court. Il s'agit d'une étape scientifique majeure qui permettra d'augmenter de manière significative le gain génétique du riz, contribuant ainsi à la sécurité alimentaire mondiale », ont déclaré les docteurs Vikas Kumar Singh, Uma Maheshwar Singh et Pallavi Sinha, qui dirigent le programme.

Le succès de la sélection rapide dans d'autres cultures a conduit à la mise en place d'une installation SpeedBreed de pointe à l'ISARC de Varanasi, en Inde. Pour parvenir à une sélection rapide du riz, l'installation a été personnalisée avec des paramètres de croissance contrôlés en utilisant des chambres de croissance entièrement fermées.

« SpeedFlower démontre l'impact remarquable de la sélection rapide sur la recherche sur les cultures. Grâce à ce protocole, nous pouvons accélérer les activités de croisement et de consanguinité, en les réalisant en 1,5 à 2 ans au lieu des 6 à 7 ans habituellement nécessaires sur le terrain », a déclaré le directeur de l'ISARC, le Dr Sudhanshu Singh.

Description de SpeedFlower

Le protocole se concentre sur l'optimisation du spectre lumineux, de l'intensité lumineuse, de la photopériode, de la température, de l'humidité, des niveaux de nutriments et de la régulation hormonale afin d'accélérer la croissance, la floraison et la maturation du riz. Il a permis d'obtenir une floraison en 60 jours seulement pour les variétés de riz testées et de réduire de 50 % le temps de maturation des grains, indépendamment de leur durée jusqu'à la floraison naturelle.

Un sous-ensemble de 198 génotypes, représentant 12 sous-groupes divers d'Oryza sativa L. issus du projet 3.000 génomes de riz (3K RGP), a été sélectionné pour valider le SpeedFlower optimisé dans l'installation de sélection rapide de l'ISARC. Le sous-ensemble a été choisi en fonction de sa diversité moléculaire, de ses différentes durées jusqu'à la floraison et de la localisation géographique. En conditions de terrain, la durée jusqu'à la floraison de ces génotypes variait de 58 à 127 jours. Cependant, lorsqu'ils sont cultivés sous le protocole optimisé SpeedFlower, les 198 génotypes ont fleuri avec succès dans un délai plus court de 58 jours. La réduction significative de la durée jusqu'à la floraison pour les génotypes photosensibles et tardifs, ainsi que la synchronisation remarquable entre les générations en ségrégation, permettent de remédier à un goulet d'étranglement majeur dans les programmes de sélection.

L'installation SpeedBreed et le protocole innovant SpeedFlower marquent une avancée significative dans la sélection du riz, en s'attaquant aux contraintes liées au temps de génération et à la saison. Le protocole optimisé fonctionne pour toutes les durées de végétation (précoce, moyenne et tardive) du riz indica et japonica et permet une floraison synchrone.

Partenariats pour SpeedBreed et SpeedFlower

Considéré comme une installation modèle pour la sélection rapide du riz, l'IRRI prévoit d'établir un consortium pour offrir des services de soutien aux systèmes nationaux de recherche et de vulgarisation agricoles (NARES – National Agricultural Research and Extension Systems) et aux entreprises privées pour l'établissement et l'exploitation d'installations de sélection rapide.

Le protocole sera encore affiné pour améliorer les résultats et des tests complets seront effectués sur une plus large gamme de génotypes de riz. Les promoteurs du programme entendent poursuivre leur collaboration avec les NARES, y compris avec d'autres centres du GCRAI/CGIAR, afin de tirer parti des connaissances et de l'expertise partagées en vue d'optimiser le protocole pour d'autres cultures.

« Nous continuons à repousser les limites de la recherche pour développer des innovations qui sont nécessaires de toute urgence à la lumière des crises alimentaires et climatiques croissantes. Cette percée établit une nouvelle norme pour accélérer les gains génétiques en faveur de la sécurité alimentaire mondiale », a déclaré le Dr Ajay Kohli, directeur général par intérim de l'IRRI.

L'étude à l'origine du protocole a été menée par les docteurs Vikas Kumar Singh, Uma Maheshwar Singh et Pallavi Sinha et a été développée avec le soutien financier du Département de Biotechnologie (DBT) du gouvernement indien. La recherche a été menée dans le cadre d'un projet de recherche en collaboration avec le Conseil Indien de la Recherche Agricole (ICAR).

Pour en savoir plus sur le protocole SpeedFlower, cliquez ici.

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* Source : IRRI develops first speed breeding protocol for rice | International Rice Research Institute

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