Le blé, une céréale dans l'histoire
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Le blé, une céréale dans l'histoire
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Le blé,
une céréale dans l'histoire
Sommaire
Le blé, les origines, l'histoire
La domestication
Biologie du grain de blé et utilisations
1
2
3
4 L'apport de la science
1
Le blé,
les origines,
l'histoire
L'ancêtre sauvage des céréales
est apparu à la fin de l'ère
secondaire (circ. 60 à 70 millions
d'années ).
L'origine biologique du blé
hjg1
L'origine des blés
a
b
c
de
fghi
j
kl
Chromosome ancestral
Stock de fragments + duplications
a2
a1
c1
c2
j
b
c3
f1d2
l
d1i
h
e2e1
g1
g2f2
k1
k2
b c1
c2
d2
d1
e2
e1 f1
f2
c1
l
i
k1
k2
Caryotype du blé
(n = 7 chromosomes)
a2
a1
NéolithiquePaléolithique
Il y 60 à 70 millions d’années, le
génome des céréales majeures cultivées se serait formé à partir
du même stock de fragments issus d’un ou plusieurs
chromosomes à plusieurs
centromères
L'histoire de diffusion du blé
Néolithique
- 9000- 10000
…. cultivé à partir
du néolithique :
Ré
co
lté
à l'
éta
t sa
uv
ag
e… Paléolithique
phase de domestication
2
La domestication
C'est la deuxième sélection
de l'homme. Sélection des
plantes permettant une
adaptation à différents
environnement et résistant
aux maladies écotypes
D'une culture localisée à une culture mondiale
Sélection par l'homme des plantes permettant une adaptation
à différents environnements et résistantes aux maladies
Amérique centrale
1900
Populations hétérogènes issues
d'hybridations naturelles qui
évoluent sous l'effet de la
sélection naturelle et d'une
sélection massale humaine
Domestication
- 10 000 ans
Croissant fertile
Augmentation lente et
régulière des rendements
et une diversification
avec une adaptation
aux climats
Populations
De pays
Adptées
aux climats
Jusqu'à l'an 1000 l'épeautre était la forme de blé la plus cultivée en France(blé à grains vêtus)
Développement de la culture du blé tendre
Cependant ces populations produites sous l'effet de la sélection naturelle et
d'une sélection massale effectuée par
l'homme étaient hétérogènes avec
des rendements variables d'une
année sur l'autre
Qu'est-ce que la domestication ?
Blé sauvage
AegilopsBlé tendre
domestiquéRachis de l'épi
Grains
Épis
Fragile et cassant
Vêtus et petits
Nus et plus gros
Solide
Lâche
Compact
variétés
Qu'est-ce que la domestication ?
Des variétés de plantes actuelles ont perdu la possibilité, par rapport aux plantes sauvages, de disséminer leurs graines à maturité. Cependant, elles présentent des avantages pour la culture : récolte facile, des grains nus plus gros et plus nombreux sur l'épi
une variété est une population obtenue en vue de son usage en agriculture, reproductible, homogène, et stable dans ses caractéristiques
génétiques et distinctes des autres variétés.
Définition
L'homme a sélectionné ces plantes pour les cultiver : c'est la domestication
Espèces sauvages Espèces domestiquées
Qu'est-ce que la domestication ?
- 2 000- 12 000 - 10 000 - 9 000 Blés
Domestication
Croissant fertile
Cueillette Culture des plantes sélectionnés
Temps
années
Aegilops
Triticum Tauschii
(génome DD)
Aegilops
Speltoïdes
(génome BB)
Triticum Uratu
(génome AA)
Engrain sauvage
Triticum Boéticum
(génome AA)
Amidonnier sauvage
Tricitum Dicoccoïdes
(génome AABB)
Amidonnier domestique
Tricitum Dicoccum
(génome AABB)
Blé tendre
Triticum Aestivum
(génome AABBDD
Engrain domestiqué
Triticum monococcum
(génome AA)
Blé dur
Triticum Durum
(génome AABB)
- 12 000 ans
- 9 000 ans
- 10 000 ans
- 2 000 ans
3
Biologie du grain de blé
et utilisations
Biologie du grain de blé et utilisations
Après la
fécondation, les
ovaires se
transforment en fruits
appelés caryopses
Grain de blé tendre
Grains de blé dur
Épi de blé mûr
Enveloppe
Albumen
Embryon
Un caryopse
contient une seule
graine avec
l'albumen et
l'embryon, cette
graine est entourée
d'une enveloppe
Biologie du grain de blé et utilisations
Blé
Albumen Grain
d'amidon
Protéine
=
gluten
Les molécules utiles à l'alimentation sont : l'amidon et le gluten (protéines)
Le blé sont utilisés pour l'alimentation animale et humaine
Blé dur
Blé tendre
Plus de gluten
Aliments issus de ces céréales
L’utilisation du blé pour
l’alimentation animale
L’utilisation du blé dans
l’industrie
Biologie du grain de blé et utilisations
Les diverses utilisations du blé
Le bioéthanol
34 % des récoltes de
blé servent de
fourrage
4
L'apport de la science
L'apport de la science
Créer de nouvelles variétés de blé, pourquoi ?
Satisfaire les besoins
alimentaires croissants du
fait de l'augmentation de
la démographie
Améliorer la production
et la qualité
Répondre à l'évolution
des transformations
alimentaires et des goûts
S'adapter aux nouvelles
conditions environnementales
Produire des variétés
de blé et à plus forts
rendements
Variétés de blé
résistantes aux
maladies pour utiliser
moins de fongicides
Variétés de blé plus
spécifiques pour les
industries
agroalimentaires
L'apport de la science
Reproductions des
plantes à fleurs
Chromosomes rôle
dans la division
Application des lois
de l'hérédité
Totipotence des
cellules végétales
Intérêts des hybrides
hétérosis
Structure de l'ADN
Code génétique
Enzymes de restriction :
coupe l'ADN
Transfert de gènes par
les agrobactéries à la
cellule végétale
Évolution des connaissances
Sélection
généalogique
Hybridations (Mendel)
Hybrides de maïs
expérimentaux
Gènes portés par les
chromosomes
Carte génétique
partielle du maïs
culture in Vitro
Culture des cellules
sexuelles haploïdes
électrophorèse ADN
Identification fragment
d'ADN avec une
sonde
Technique
séquençage ADN
fusion des
protoplastes
Mutagénèse dirigée
plantes transgéniques
Marqueurs
moléculaires
Évolution des techniques
Séquençage du
génome du maïs
Premier blé issu d'une
hybridation et d'une
sélection
Variétés de blés avec
des allèles du
nanisme par
rétrocroissements
résistants à la verse
Blé produit par
haplodiploïdation
Blés
Variétés de blés
résistants aux
maladies, croisements
interspécifiques et
tolérants aux
herbicides par
mutagénèse dirigée
1676
1880
1900
1902
1908
1953
1960
1965
1977
1860
1904
1911
1935
1950
1964
1972
1977
1975
1983
1988
2009
1887
1974
1985
1996
2011 38 037 000 tonnes
5 827 000 hectares
L'apport de la science
• Reproduction à l'identique d'une plante choisie
• Cellule sans paroi pecto-cellulosique
• Prélèvement de jeunes tissus immatures après fécondation et
mise en culture pour obtenir un nouveau plant entier
• Culture de cellules totipotentes indemnes de maladies
• Obtention de plantes diploïdes par culture de tissus
haploïdes soumis à la colchicine qui assure le doublement des
chromosomes sans séparation dans deux cellules différentes
La culture in vitro a de
nombreuses applications,
elle permet d'augmenter la
biodiversité des plantes :
Cliquer sur l'image pour l'agrandir
F1 : génération 1 hybride à 100%
L'apport de la science
Choisir des parents avec des caractères agronomiques intéressants
1
2
3
4Sélection généalogiqueChoix des phénotypes individuels possédant les caractères intéressants
F2 :
50% d'hybrides
1/2
F3 :
25% d'hybrides
1/22
F10 :
Lignée
homozygote
Taux
d'hybrides
=1/210
=1/1024
Nouvelle variété :
Lignée
homozygote,
semences
commerciales
maintenues par
autofécondations
F6-F7 :
Test des caractères quantitatifs : vigueur et rendement
des cultures sur plusieurs milieux pour contrôler les
interactions entre le génotype et les facteurs du milieu
5
L'hybridation L'autofécondation
Les variétés produites sont plus résistantes au froid, aux
maladies et sont de meilleures qualité, le rendement est plus
élevé
Création de variétés stables homogènes et reproductibles
contrairement aux populations de pays
Testez vos connaissances
Reliez les limites aux « biotechnologies » qui correspondent,
faites de même pour les « techniques utilisées »
Délais pour créer une nouvelle variété liés aux
cycles de végétation et au de générations successives.
Risques d'introduction dans la nouvelle variété de
caractères indésirables.
Difficultés de réaliser des croisements en espèces.
Exploiter la diversitéet faciliter les croisements
interspécifiques.
Connaître le génome et maîtriser l'apport de
nouveaux caractères.
Diminuer la durée de création
• Le sauvetage d'embryons interspécifiques
• La fusion de protoplastes• La transgénèse
• L'haplodiploïdisation• La culture d'embryons
immatures• La sélection assistée par
marqueurs• La transgénèse
• Les cartes génétiques• La sélection assistée par
marqueurs• La génomique• La transgénèse
Des limites dues à la
reproduction sexuéeLes biotechnologies Les techniques
utiliséesA) 1) a)
B)
C)
2)
3)
b)
c)
ANNEXES
L'apport de la science
Cliquer sur l'image pour revenir au sujet Pour approfondir chaque notion
Le blé en chiffres
Production
(en tonnes)
Rendements
(Hg/Ha)
Semences
(en tonnes)
Surfaces
cultivées
(en Ha)
38 037 000 65 277,16 735 000 5 827 000
Le blé cultivé en France (Chiffres 2011 – © FAO stat)
Le blé est la deuxième plante la plus cultivée
avec 627 millions de tonnes produites par an
