Regulation of seed yield and agronomic characters by photoperiod sensitivity and growth habit genes in soybean

La sensibilité du soja à la photopériode fait en sorte que chacun des génotypes de cette espèce est adapté à une étroite zone latitudinale. Or, cette sensibilité est régie par plusieurs locus (E1, E2, E3, E4, E5, E6, E7, E8), contrairement au mode de croissance (défini ou indéfini), qui est régi par un seul locus (Dt1). Au moyen de lignées isogéniques (isolignées), nous avons examiné les effets des allèles de ces divers locus sur le rendement grainier et sur d’autres caractères agronomiques. De 2003 à 2007, à Ottawa, en Ontario, nous avons cultivé au champ 20 isolignées de soja ‘Harosoy’ où étaient représentés 11 génotypes sensibles à la photopériode, dont plusieurs pouvaient avoir les deux modes de croissance. La précocité de maturation était de 97 à 127 jours; le rendement grainier augmentait de façon linéaire avec la précocité jusqu’à environ 112 jours, puis il demeurait constant. Les lignées à croissance définie donnaient toujours une plante plus courte que celles à croissance indéfinie ayant une précocité équivalente. Le rendement grainier était associé à la hauteur de la plante, à sa précocité de maturation, à la teneur en sucres de la graine, au poids de la graine ainsi qu’au taux de verse. Nous avons examiné les effets des allèles de chaque locus ainsi que les effets additifs et épistatiques visant plusieurs locus. À l’échelle de chaque locus, l’allèle d’insensibilité à la photopériode produisait une isolignée arrivant à maturité 8 à 11 jours plus tôt, donnant un rendement moindre et produisant une plante plus courte et moins sujette à la verse, par rapport à l’allèle de sensibilité à la photopériode. Dans le cadre de l’analyse par locus multiples, les effets additifs permettaient d’expliquer la plus grande partie de la variation des caractères agronomiques, puisque les modèles additifs fondés sur les locus E1, E3, E4, E7 et Dt1 se comparaient avantageusement aux modèles à la fois additifs et épistatiques ainsi qu’aux modèles fondés sur le génotype. Les variations alléliques des locus régissant la sensibilité à la photopériode et le mode de croissance produisent une gamme de précocités de maturation et ont des effets pléiotropes sur le rendement grainier et sur d’autres caractères agronomiques. Ces variations jouent donc un rôle important dans l’adaptation du génotype aux diverses latitudes.