Epis_sud_ouestL’utilisation des plantes par l’Homme est une très longue histoire, qui va des pratiques empiriques les plus anciennes à la mise en œuvre des technologies les plus modernes.

Le maïs, Zea mays ssp mays,  est cultivé aujourd’hui dans presque toutes les régions du monde, c’est la troisième céréale du monde, il est la base de l’alimentation d’une grande partie de la population mondiale.

Il existe en réalité plusieurs variétés de maïs. On peut retrouver la classification par rapport aux données du site internet AFD : http://www.afd.be/~plant-ch/mais/conaiss/FFmais.htm

Le genre Zea comprend cinq espèces :

  • Le maïs cultivé : Zea mays et des sous espèces Zm mays, Zm parviglumis, Zm mexicana, Zm huetenangensis
  • Les téosintes : Zea luxurians, Zea nicaraguensis, Zea diploperennis, Zea perennis

Les variétés de maïs cultivées dans le monde ont des phénotypes et des origines géographiques différents. L’Homme a sélectionné les variétés de maïs afin de subvenir aux besoins alimentaires croissants des populations humaines.

Problème : Comment la sélection variétale du maïs peut être bénéfique aux défis de l’alimentation?

En fonction des données historiques et des techniques de sélection, on distingue 3 catégories de variétés de maïs, les variétés d’origine importées au XVIème siècle en Europe, les variétés traditionnellement françaises et enfin les espèces hybrides modernes.

Deux techniques de sélection on permis la création de ces variétés :

  • La sélection massale : La sélection des plants les plus intéressants et leur mise en culture.
  • La sélection par hybridation : Croisements artificiels de plants aux phénotypes intéressants.

Activité 1 : Histoire de la domestication du maïs

[important]

Consignes :

1. A l’aide des fiches décrivant les différentes variétés de maïs, reconnaître l’échantillon présent sur votre paillasse.

2. À partir des données de la fiche variété :aide_calcul_rendements_mais

  • Nombre de grains/rang
  • Nombre de rangs/épi
  • PMG (poids de 1000 grains, exprimé en grammes)
  • Nombre d’épis/plante
  • Nombre de plantes/hectare

Calculer le rendement moyen* de la variété présente sur votre paillasse :

  • en grains par plante, exprimé en grammes/plante
  • par hectare, exprimé en quintaux/hectare

*Pour calculer le rendement moyen, prendre les valeurs moyennes des différents facteurs de rendement (nombre de grains par rang, le nombre de rangs par épi, le nombre de plantes  à  l’hectare).

3. Compléter la carte muette en indiquant le nom de la variété, son intérêt pour l’alimentation, son origine géographique et son rendement.

4. Construire un graphique qui montre l’évolution du rendement moyen des variétés de maïs en fonction du temps à partir des données des « Fiches variétés » et de la carte complète.

5. Conclure en expliquant le rôle joué par chacune des deux techniques de sélection (massale et hybridation) sur la domestication du maïs.

[/important]

Activité 2 : Les modifications génétiques à l’origine de la domestication du maïs

[important]

1. Les phénotypes de la téosinte et du maïs cultivé

  • Identifier les « syndromes » de la domestication afin de légender les documents distribués.
  • Comparer les caractéristiques du maïs cultivé par rapport à la plante sauvage (reporter les caractéristiques dans un tableau de comparaison) et en déduire en quoi le maïs est adapté à un agrosystème mais pas à un écosystème naturel.

2. Les modifications génotypiques à l’origine de la domestication du maïs 

  • A l’aide des documents distribués, déterminer le nombre de régions du génome impliquées dans la domestication du Maïs et expliquez le rôle du  gène TB1 sur l’architecture des plants du Maïs ainsi que son mode d’action.

[/important]