Variabilité génétique et agronomique de la valeur meunière (VM) - … · Ornicar Scipion Résistance mécanique des tissus périphériques dépend du caractère dureté (génétique)

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)


VM

Sur des blés cultivés français

Contexte de l’étude de la VM


�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


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


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 ?


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)


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)


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


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)


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


% 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


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


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

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