Programme d'amélioration génétique du manioc
Pourquoi le programme d'amélioration du manioc
Le manioc nourrit plus de 800 millions d’Africains, mais ses rendements sont freinés par les ravageurs, les maladies, la pauvreté des sols et la faiblesse des systèmes de semences. Le programme de sélection du manioc de l’IITA s’attaque à ces contraintes en développant des variétés à haut rendement, résistantes aux maladies et adaptées au changement climatique, tout en mettant en place un système de semences commercialement viable qui garantit un accès durable à du matériel de plantation de qualité. Le programme intègre la sélection classique et génomique, la lutte biologique contre les ravageurs, l’agronomie adaptée aux sites, l’aide à la décision numérique, ainsi que le développement d’une chaîne de valeur des semences orientée vers le marché. Les variétés améliorées offrent des rendements supérieurs d’environ 50 % à ceux des variétés locales de référence, tandis que la gestion des mauvaises herbes permet de multiplier les rendements par plus de deux. Les recommandations de fertilisation de précision améliorent encore la productivité, augmentant les rendements de 7 t/ha au Nigeria et de 5 t/ha en Tanzanie. Le programme est mis en œuvre en Afrique de l’Ouest, centrale, orientale et australe, et met en relation agriculteurs, sélectionneurs, entrepreneurs du secteur des semences et transformateurs afin de favoriser une croissance inclusive.
Portée géographique
Afrique de l'Ouest (Pôle central) : Nigeria (Ibadan – Siège de l'IITA), Ghana, Bénin, Togo, Côte d'Ivoire, Sierra Leone. Cette région abrite le principal programme de sélection et les essais multi-environnements ciblant divers agro-systèmes et profils de produits
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Afrique de l'Est Ouganda, Tanzanie, Rwanda et Kenya, dotés de programmes de sélection actifs, de plateformes de dépistage des maladies (notamment pour la virose de la mosaïque du manioc et la virose de la striure brune du manioc) et d'une collaboration avec les systèmes nationaux de recherche agricole.
Hub d'Afrique centrale (République démocratique du Congo et Cameroun, se concentrant sur les tests de matériel génétique, la résistance aux maladies (en particulier la mosaïque du manioc et la striure brune), et le déploiement de variétés, ainsi que sur la collaboration avec les systèmes nationaux de recherche agricole.),
Afrique australe Malawi, le Mozambique et la Zambie, soutenant les essais d'adaptation régionaux, les systèmes semenciers et la diffusion de variétés améliorées.
Objectifs
- Développer des variétés de manioc à haut rendement, résistantes aux maladies, résilientes face au changement climatique et biofortifiées, en adéquation avec les besoins du marché et des consommateurs.
- Accélérer le gain génétique et l'efficacité de la sélection grâce à des approches de sélection modernes et des outils numériques.
- Faire progresser la recherche exploratoire pour mieux comprendre et utiliser la variation génétique pour les principaux caractères agronomiques, post-récolte et de qualité.
- Renforcer la gestion intégrée des ravageurs, des maladies et des pratiques agronomiques pour une production durable du manioc.
- Améliorer les systèmes semenciers et les voies de mise à l'échelle pour garantir la livraison de variétés améliorées aux agriculteurs et aux marchés.
- Promouvoir des chaînes de valeur inclusives et axées sur le marché ainsi que des opportunités de moyens de subsistance, en particulier pour les femmes et les jeunes.
Domaines de concentration
Le Programme d'amélioration du manioc utilise des techniques de sélection modernes, des outils génomiques et des technologies numériques pour créer des variétés de manioc améliorées. Il vise à renforcer la productivité, la résilience, la qualité nutritionnelle, les systèmes semenciers et l'impact sur la chaîne de valeur dans la culture du manioc.
Amélioration moderne du manioc et sélection génomique
Le programme tire parti de la sélection génomique, de schémas de sélection optimisés et de la sélection à cycle rapide pour accélérer le progrès génétique.
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et raccourcir les cycles de sélection, soutenus par des outils numériques tels que Cassavabase et des applications de données de terrain pour une prise de décision fondée sur les données.
Découverte de caractères et analyse génétique
Pour une compréhension approfondie de la génétique des caractères clés, tels que la résistance aux maladies, le rendement, la matière sèche, les caroténoïdes,
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teneur en cyanure, qualité de transformation et pertes après récolte, le programme s'appuie sur la cartographie des liaisons, les études d'association pangénomique (GWAS) et le phénotypage à haut débit.
Le programme développe et déploie des outils génomiques, notamment des génomes de référence de qualité, des marqueurs SNP, des cartes de liaison génétique, des cartes d'haplotypes et des tests KASP.
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(https://excellenceinbreeding.org/toolbox/tools/kasp-low-density-genotyping-platform), et des plateformes de génotypage à densité moyenne (https://excellenceinbreeding.org/toolbox/services/cassava-mid-density-genotyping-services-3k%E2%80%91cassca).
Ces outils prennent en charge la sélection assistée par marqueurs (SAM), le contrôle qualité et des programmes de sélection plus efficaces.
Échange de ressources phytogénétiques, diversité et pré-amélioration
L'échange et la caractérisation stratégiques de matériel génétique sont menés pour élargir la base génétique.
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Les efforts de pré-sélection identifient et intègrent des allèles souhaitables provenant de variétés traditionnelles et d'apparentés sauvages dans des populations de sélection d'élite, améliorant ainsi la diversité et la performance des lignées de sélection.
Sélection préventive pour les menaces émergentes
Le programme de sélection investit dans le développement de variétés de manioc résilientes pour faire face de manière proactive aux ravageurs et maladies émergents.
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et des stress climatiques, garantissant la préparation et la durabilité à long terme des systèmes de culture du manioc.
Gestion intégrée des cultures et outils de conseil numérique
Des pratiques agronomiques, notamment la gestion de la fertilisation adaptée au site, le désherbage et l'utilisation d'outils numériques d'aide à la décision (par exemple, AKILIMO), sont encouragées pour optimiser la productivité.
Systèmes semenciers et développement de chaînes de valeur
Un accent particulier est mis sur le renforcement des systèmes semenciers formels et informels
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soutenir les entrepreneurs semenciers et connecter les agriculteurs aux marchés et aux transformateurs pour stimuler l'adoption et l'impact économique.
Activités clés
Concevoir et mettre en œuvre des programmes de sélection
Générer, sélectionner et faire progresser des populations de reproduction en utilisant la sélection génomique, la sélection à cycle rapide et des processus structurés d'avancement variétal.
Mener des essais sur le terrain multi-sites
Évaluer les variétés candidates dans diverses agroécologies afin de mesurer le potentiel de rendement, la stabilité et les caractéristiques préférées par les agriculteurs.
Générer et analyser des données génomiques et phénotypiques
Recueillir des données de génotypage et de phénotypage à haut débit, réaliser des analyses génétiques et soutenir les décisions de sélection guidées par les données.
Développer et appliquer des outils moléculaires dans les opérations de sélection
Intégrer la sélection assistée par marqueurs, le génotypage de contrôle qualité et l'empreinte génétique des variétés dans les flux de travail de sélection de routine. .
Introgression et mobilisation de caractères par le pré-sélection
Incorporer des allèles utiles issus de divers ressources génétiques dans des populations élites grâce à des stratégies de croisement, de sélection et de rétrocroisement.
Produire et distribuer des semences de première génération
Soutenir la production de semences de présélection et de base, y compris la multiplication rapide du matériel végétal pour les tests et la mise à l'échelle.
Établir des essais de démonstration et de validation
Présenter des variétés améliorées et des pratiques agronomiques aux agriculteurs, aux agents de vulgarisation et aux partenaires du secteur privé.
Dispenser des formations et un renforcement des capacités
Renforcer les compétences des chercheurs, des techniciens, des entrepreneurs semenciers et des agriculteurs dans les domaines de la sélection végétale, des systèmes semenciers et de la gestion des cultures.
Déployer des outils numériques et des systèmes de données
Utiliser des plateformes telles que Cassavabase et des applications de données de terrain pour soutenir les décisions de sélection, le contrôle de la qualité et la gestion des programmes.
Soutenir la sortie et le passage à l'échelle de variétés
Travailler avec les partenaires nationaux pour faciliter les essais variétaux, l'homologation, l'enregistrement et la diffusion à grande échelle.
Réalisations
Gains de productivité grâce à l'amélioration des variétés
Les variétés de manioc résistantes aux maladies développées par l'IITA fournissent environ 50 % : rendements supérieurs que les contrôles locaux traditionnels.
Augmentation transformationnelle des rendements grâce à l'agronomie
Les programmes de gestion intégrée des adventices, tels que la boîte à outils des “ six étapes ”, ont plus que rendements doublés d'environ de 9 t/ha à plus de 20 t/ha dans les parcelles gérées par les agriculteurs. Les recommandations d'engrais spécifiques au site augmentent les rendements de 7 t/ha au Nigeria et 5 t/ha en Tanzanie, ce qui a profité à 91 % d'agriculteurs et permis d'augmenter les revenus de 72 % d'entre eux. .
Lutte efficace contre les nuisibles et les maladies à grande échelle
La lutte biologique classique a réduit les populations de cochenilles du manioc de ~90 % dans plus de 20 pays et de réduire les dégâts causés par l'acarien vert du manioc de environ 50 % , restaurant la productivité sur de vastes zones.
Systèmes semenciers et capacité de distribution renforcés
La culture hydroponique semi-autotrophe et les innovations connexes ont produit plus de 5 millions de plantules exemptes de virus et établi > 200 ha de champs de semences de pré-base.Plus de 2 000 entrepreneurs semenciers commerciaux ont été formés et engagés dans la distribution de matériel végétal sain
Développement et homologation de variétés à grande échelle
L'IITA et ses partenaires ont publié plus de 400 variétés améliorées de manioc, y compris les lignes NextGen avancées ; 56 variétés ont été enregistrées au Nigéria.
Adoption à grande échelle du manioc biofortifié
D'ici fin 2020, 1,76 million de familles d'agriculteurs au Nigeria cultivaient du manioc enrichi en vitamine A, démontrant une adoption à grande échelle de variétés biofortifiées. .
Efficacité post-récolte et valorisation
Les technologies améliorées de transformation du manioc ont réduit les pertes après récolte de jusqu'à 50 % et les besoins en main-d'œuvre par 75 %, permettant aux agriculteurs et aux transformateurs de capter plus de valeur.
Renforcement des capacités à grande échelle
Le programme s'est entraîné plus de 9 000 chercheurs, techniciens et acteurs de la chaîne de valeur dans l'amélioration du manioc, les systèmes semenciers et les technologies de transformation. .
PROJECTEUR
Les scientifiques de l'IITA ont joué un rôle de premier plan dans le développement de variétés de manioc améliorées qui sont résistantes aux maladies et aux ravageurs, à faible potentiel cyanogène, résistantes à la sécheresse, à maturation précoce et à haut rendement.
Ressources associées
- Rapport d'impact de NextGen Cassava
- Catalogue électronique TAAT : Lutte biologique contre la cochenille du manioc
- L'importance du manioc : Boîte à outils en six étapes pour la gestion des mauvaises herbes
- Institut de nutrition des plantes d'Afrique – Recommandations d'engrais de précision pour le manioc
- HarvestPlus Nigeria – Adoption du manioc enrichi en vitamine A
- Association Sasakawa Africa – Entrepreneuriat de semences de manioc (Tu Emmanuel)
- Études de cas sur l'industrialisation du manioc au Nigeria (Niji Farms, Psaltry)
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Partenariats et Collaboration
- Instituts de Recherche Avancée : (Université Cornell)
- Centres du CGIAR : (Alliance de Bioversity International et du CIAT, ICRISAT)
- NARS : (SARI, NRCRI, IAR/ABU, etc.)
- Partenaires de développement (Fondation Gates, FCDO, Banque mondiale)
- HarvestPlus, l'Initiative africaine d'agronomie du manioc et TAAT, des réseaux régionaux et des entreprises semencières privées.
- La communauté de pratique de NextGen soutient les obtenteurs au Nigeria, en Ouganda, en Tanzanie, en Côte d’Ivoire, en RD Congo, au Ghana, au Kenya, au Mozambique, en Sierra Leone et en Zambie. .