Le cocotier est une monocotylédone arborescente de la famille des Arecacées, seule dans son genre (Cocos). On ne lui connaît pas d'espèce apparentée sauvage. Il est cultivé dans toute la zone intertropicale humide, essentiellement pour son huile mais les usages que l'on fait de la plante entière sont divers et variés. D'où son nom " d'arbre de vie ". On le rencontre sous deux morphotypes : les cultivars " Nains " plutôt autogames et les cultivars " Grands " essentiellement allogames. Pour augmenter les performances de la sélection classique en orientant les croisements, différentes études de diversité ont été réalisées, faisant intervenir des marqueurs agromorphologiques, biochimiques et actuellement moléculaires. La cartographie génétique est également développée pour étudier les bases génétiques des caractères d'intérêt et avoir une meilleure maîtrise de la sélection en utilisant des stratégies de SAM. La culture in vitro et la transformation génétique sont d' autres thèmes de recherche développés par ailleurs dans le programme pour l'amélioration du cocotier.

Les premières analyses de diversité réalisées grâce aux RFLP en 1997 et 1998 (Lebrun et al, 1998) ont permis d’étudier 26 cultivars Grands (191 individus) et 16 cultivars Nains (98 individus). Elles montrent que l’ensemble des cocotiers se sépare en trois groupes génétiques :

- le groupe Indo-Atlantique, fait de 5 cultivars d’Afrique de l’Ouest, de l’Inde et du Sri Lanka

- le groupe de l’Océan-Indien, fait 3 cultivars

- le groupe Pacifique qui contient tous les cultivars Nains, et 18 cultivars Grands d’Asie du Sud-Est, de Papouasie, des îles du pacifique et du Panama.

L’analyse des flux de gènes entre cultivars nous a permis de définir des unités plus petites et homogènes au sein de ce grand groupe Pacifique. Compte tenu de la lourdeur des manipulations RFLP, il était intéressant de savoir si de tels résultats pouvaient être obtenus à l’aide de marqueurs plus faciles à utiliser, tels que les microsatellites.

En 1998, une première banque enrichie en clones contenant le motif GA a été réalisée. Obtenue par la méthode de capture sur billes magnétiques, elle représentait environ 800 clones dont 80% contenaient un motif microsatellite. Une petite partie de cette banque a été utilisée qui nous a permis de définir une centaine de couples d’amorces. Leur lisibilité, leur reproductibilité ainsi que leur degré de polymorphisme (entre 2 et 17 allèles par marqueur), ont été contrôlés à l’aide d’un échantillon de 31 arbres représentant quinze cultivars appartenant aux trois groupes génétiques. Les analyses moléculaires AFLP et microsatellites ont été effectuées au LARS (Teulat et al, 2000), les RFLP au Cirad. Les résultats des trois techniques ont été visualisés par des analyses en composantes principales. On retrouve bien les trois groupes majeurs que sont le Pacifique, l’Océan Indien et le groupe Indo-Atlantique.

Afin d’augmenter notre potentiel en marqueurs, courant 2000, une deuxième banque enrichie en microsatellites de motif GA a été réalisée. Environ 800 clones ont été isolés puis séquencés dans le cadre d’une coopération avec le Génoscope. 150 couples d’amorces définis à partir de ces séquences sont en cours de test.

Pour que les études de diversité et d’identifications de populations soient réalisables outre-mer, 14 couples d’amorces microsatellites sélectionnés pour leur facilité d’utilisation ainsi que leur pouvoir discriminant ont été rassemblés dans un Kit comprenant aussi un protocole d’utilisation (Extraction simplifiée d’ADN de cocotier, d’amplification, de migration et de révélation au nitrate d’argent), des ADN témoins de génotypes connus, un logiciel d’interprétation des données. L’identification doit se faire sur la base d’une probabilité d’appartenance et utiliser les fréquences alléliques ; une méthode bayésienne d’identification est en cours de développement et a déjà donné des résultats prometteurs.

Ce kit a été appliqué à la description de la diversité du cocotier en Papouasie (sur un échantillon de 29 cultivars Grands et de trois Nains), au Vanuatu (une douzaine de populations collectées au cours d’enquêtes participatives) ainsi que dans quatre archipels du Pacifique : Cook, Tuvalu, Kiribati et Marshall. Dans chacun des cas, les populations sont situées par rapport à la diversité mondiale. Le polymorphisme existant entre les populations et en leur sein est évalué. Les résultats permettent de mieux orienter la stratégie de collecte et de conservation de la diversité, ainsi que son utilisation en amélioration.

La cartographie génétique est entreprise depuis peu. Afin de rechercher des QTL ou locus à effet quantitatif, une carte a été réalisée en collaboration avec le Neiker (Espagne) et Long Ashton (Angleterre). La population choisie est plantée en essai génétique depuis 15 ans à la station M. Delorme en Côte d’ivoire, et bénéficie donc de plusieurs années d’observations individuelles. Il s’agit du croisement d’un parent Grand Rennell ( PO2664) et de 12 Nains Rouges Cameroun. Ce dernier cultivar est autogame et peut être considéré comme une lignée pure. Son uniformité a été confirmée par des marqueurs microsatellites et RFLP. Seules quelques bandes AFLP peu intenses se sont révélées variables entre les différents Nains Rouges Cameroun et ont été écartées de l’analyse. La carte génétique du parent Grand Rennell est réalisée à partir des marqueurs hétérozygotes présents chez cet individu (et, pour les marqueurs AFLP, absents des parents Nains).

Le parent Rennell s’est révélé moins hétérozygote que prévu. Sur les 64 combinaisons d‘amorces disponibles au laboratoire (8 Eco R1 et 8 Mse1), seules 21 variaient dans la descendance. Cependant, un total de 190 marqueurs polymorphes, dont 78 (11 microsatellites, 6 RFLP et 61 AFLP) obtenus au Cirad ont été placés sur 16 groupes de liaison. Peu de marqueurs restent assignés à aucun groupe. Le groupe de liaison le plus long, LG3, mesure 202 centimorgans et renferme 22 marqueurs ; le plus court, LG 16, ne contient que 5 marqueurs répartis sur 34 centimorgans. La plupart des marqueurs sont répartis régulièrement sur les groupes de liaison, exception faite d’un cluster sur le GL 3 contenant 11 marqueurs sur 29 centimorgans.

Les 16 groupes de liaison identifiés correspondent très probablement aux 16 chromosomes du cocotier. Les résultats obtenus constituent une première étape vers l’obtention d’une carte génétique saturée.

Une recherche de QTL portant sur deux composantes importantes du rendement (le nombre de régime et le nombre de noix par régime), analysées pendant deux périodes (jeune âge et âge adulte) a permis d’identifier neufs locus. Trois locus sont liés au nombre de régime par an au jeune âge tandis que seulement deux le sont pour l’âge adulte. Un et deux locus sont liés au nombre de noix par régime respectivement au jeune âge et à l’âge adulte. La plus forte corrélation positive concerne le nombre de régimes et le nombre de noix pour une même période.

Dans le cadre d’un projet européen (Inco), 56 nouveaux marqueurs microsatellites viennent d’être utilisés sur la descendance précédemment étudiée et permettront ainsi d’affiner la carte génétique.

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