Rencontres du Végétal

Contexte

L’augmentation des températures et la fréquence accrue des épisodes de stress thermique représentent un risque majeur pour le succès reproductif des cultures. Chez la courge (Cucurbita spp.), le rendement et la production de semences dépendent des performances du pollen et de la réussite de la fécondation, des processus très sensibles au stress thermique pendant la floraison. Des températures élevées peuvent altérer la viabilité du pollen, sa germination et l’efficacité de la fécondation, entraînant une réduction de la nouaison (Debaeke et al., 2025).
Malgré l’importance économique de la courge, l’effet du stress thermique pendant la phase reproductive sur les lignées parentales utilisées en production commerciale de semences hybrides, ainsi que ses conséquences sur la nouaison et le rendement en semences, restent encore peu caractérisés. Le niveau de résilience du matériel de sélection et du matériel commercial actuel est peu connu. Les relations mécanistiques entre les modifications des caractéristiques du pollen induites par la chaleur et la nouaison restent insuffisamment quantifiées.

Objectifs

L’identification des interactions lignée × stress thermique est essentielle pour révéler les différences de résilience entre lignées, avec des implications directes pour les stratégies de production de semences hybrides d’Enza Zaden.

Démarche et méthodes

Quatre lignées de Cucurbita moschata et six lignées de Cucurbita maxima ont été sélectionnées pour étudier l’effet d’un stress thermique continu (30°C) appliqué sur les fleurs mâles durant les 24 heures précédant la libération du pollen (= anthèse), sur les performances du pollen et le rendement en semences, en comparaison avec un témoin (température constante de 20°C).
Les lignées ont été cultivées dans les stations de sélection d’Allonnes pour C. maxima et de Châteaurenard pour C. moschata, les conditions locales étant mieux adaptées à chaque espèce.
Les paramètres suivants ont été suivis :
• la viabilité et la quantité de pollen (déterminées à l’aide d’un appareil Amphasys, uniquement pour C. maxima)
• la germination in vivo du pollen (issue d’autopollinisations manuelles, déterminée par coloration au bleu d’aniline)
• le nombre de graines formées par fruit

Résultats obtenus

Comme attendu, des réponses variables ont été observées selon les lignées.
Après stress thermique, la diminution de la viabilité du pollen chez C. maxima variait de 1 % à 14 %, tout en restant supérieure à 80 % pour toutes les lignées, ce qui la rend peu susceptible de limiter la nouaison. Comme prévu également, la quantité de pollen n’a pas été affectée par le traitement thermique pour aucune des lignées.
En revanche, le nombre de grains de pollen germés sur le stigmate des fleurs femelles a été significativement affecté par le stress thermique pour la majorité des lignées de C. moschata et C. maxima, avec une diminution de 41 % à 72 %. Une seule lignée par espèce a maintenu sa performance de germination de grains de pollen après traitement thermique (interaction significative lignée × traitement).
De manière similaire, le nombre de graines pleines par fruit a été significativement réduit par le stress thermique : de −7 % à −52 % pour C. moschata, et de −4 % à −32 % pour C. maxima.

Perspectives

Ces résultats confirment que le stress thermique appliqué 24 heures avant l’anthèse des fleurs mâles est défavorable à la capacité de germination du pollen, qui constitue le principal facteur expliquant la réduction significative de la nouaison chez les lignées de C. maxima et C. moschata.
Enfin, certaines lignées apparaissent plus résilientes que d’autres au stress thermique, leurs caractéristiques polliniques et leur nouaison étant moins affectées.
Ces résultats soutiennent l’intégration de la performance de germination du pollen après stress thermique comme caractère de sélection pour les lignées mâles, afin d’améliorer directement la résilience de la production de semences hybrides de courge dans un contexte de réchauffement climatique. Le protocole apparaît suffisamment discriminant pour une utilisation en routine dans les phases avancées de sélection. Des validations complémentaires sur un panel plus large de lignées et en conditions de production commerciale restent toutefois nécessaires pour confirmer sa robustesse et sa capacité à prédire les rendements grainiers sous stress.

References bibliographiques

Debaeke P. et al. (2025). Agriculture et changement climatique : Impacts, adaptation et atténuation. Éditions Quæ.