FR2747009A1 - Mais hybride synthetique, procede pour produire sa semence, melange de semences qui la contient et grain de mais produit en l'utilisant - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un maïs hybride synthétique, sa semence, les parties de sa plante et les lignées de maïs qui en sont dérivées. Le maïs hybride synthétique porte la désignation LP41 et il a le numéro de dépôt ATCC 97484. La semence de LP41 est produite par un procédé consistant à croiser deux lignées synthétiques de maïs LP41A-Reid et LP41B-Lancaster. La semence de LP41 peut être utilisée en mélange avec la semence d'un maïs hybride stérile du côté mâle pour lequel LP41 sert de pollinisateur. Le grain produit par cette pollinisation possède des teneurs supérieures en huile et protéine. Application à la culture du maïs.

Description

La présente invention se rapporte au domaine de l'amélioration génétique des plantes. En particulier, la présente invention concerne un nouveau mais hybride synthétique portant la désignation LP41 et utile dans le système propriétaire de production de grain TopCrossw décrit dans la demande en cours de brevet des E.U.A. NO 07/615 839 de Bergquist et coll.

Usages du Mais
Le mais (Zea mays L.) est une plante cultivée importante utilisée comme source de nourriture humaine, pour l'alimentation des animaux et comme matière première dans l'industrie. Les usages alimentaires du mais, outre la consommation humaine de grains de mais, comprennent des produits des industries de broyage à sec et de broyage au mouillé. Les principaux produits du broyage à sec comprennent le gruau, la farine brute et la farine fine. Les principaux produits du broyage au mouillé comprennent l'amidon, les solutions sucrées et le dextrose. Un sousproduit des deux broyages, à sec et au mouillé, est l'huile de mais qui est retirée du germe de mais. En tant qu'aliment pour animaux, le mais est utilisé principalement comme fourrage pour les boeufs, les vaches laitières, les porcs, les volailles et les poissons.

Les usages industriels du mais résident principalement dans l'utilisation d'amidon de mais produit par broyage au mouillé et de farine de mais produite par broyage à sec et dans la fermentation des grains entiers pour la production d'éthanol de qualité alimentaire et à usage industriel. Les applications industrielles de l'amidon et de la farine de mais reposent sur leurs propriétés fonctionnelles, telles que la viscosité, l'aptitude à la formation de film, l'adhésivité, les propriétés absorbantes et l'aptitude à retenir des particules en suspension.

L'amidon et la farine de mais sont utilisées dans les industries papetière et textile, et comme constituants d'adhésifs, matériaux de construction, liants de fonderie, amidons de blanchissage, serviettes hygiéniques, produits de traitement de semences, explosifs et boues de forage pétrolier. D'autres parties de la plante que les grains sont également utilisées dans l'industrie. Par exemple, les tiges et les enveloppes peuvent être transformées en papier et panneaux de revêtement mural, et les rafles de mais peuvent être utilisées comme combustible et pour fabriquer du charbon.

Principes de l'amélioration génétique des Plantes classique
Pratiquement tout le mais commercial produit aux États-Unis d'Amérique est produit à partir de semence hybride. La production de semence hybride nécessite d'abord le développement de lignées endogames de mais d'élite qui possèdent une bonne aptitude combinatoire pour produire des hybrides agronomiquement supérieurs. La plupart des semences hybrides produites aux E.U.A. sont du type à croisement simple, dans lequel deux lignées endogames sont fécondées entre elles, ou croisées, pour produire ce qui est appelé un hybride F1 de croisement simple. Les graines résultant de ce croisement sont ensuite vendues en tant que semence aux cultivateurs qui sement la semence et récoltent la seconde génération, ou grain F2, devant être utilisé à la ferme ou vendu dans le commerce.

La production d'une semence hybride de croisement simple classique nécessite de maîtriser le sens de la pollinisation qui doit aller d'une lignée endogame à l'autre pour assurer la production de semence principalement hybride (issue de pollinisation croisée). La pollinisation dirigée est généralement réalisée en plantant des rangées séparées alternées de plants de mais mâles et de plants de mais femelles. Les plants de mais femelles qui sont stériles du côté mâle peuvent être produits par des mécanismes génétiques qui rendent non fonctionnelle l'aigrette du mais ou en enlevant les aigrettes des plantes dans le champ.

Le développement d'hybrides de mais nécessite le développement de lignées endogames homozygotes ou de populations synthétiques uniformes ayant un fond hétérotique original, le croisement de ces lignées ou populations synthétiques, et l'évaluation de croisements de test. Des programmes d'amélioration par sélection généalogique et sélection récurrente sont employés pour développer des lignées endogames et des populations synthétiques à partir de populations génitrices. Diverses sources à base large sont utilisées pour donner des groupes géniteurs à partir desquels de nouvelles lignées endogames ou populations synthétiques sont développées par endogamie ou croisement au hasard et sélection de phénotypes désirés. Les nouvelles lignées endogames et/ou populations synthétiques sont croisées avec d'autres lignées endogames et/ou populations synthétiques et les hybrides issus de ces croisements sont évalués pour déterminer ceux qui sont dotés de valeur commerciale et d'utilité agronomique.

La sélection généalogique commence par le croisement de deux génotypes, dont chacun peut avoir une ou plusieurs caractéristiques souhaitables qui sont absentes dans l'autre ou qui complètent celles de l'autre. Si les deux génotypes initiaux n'offrent pas toutes les caractéristiques désirées, d'autres sources peuvent être incluses au cours des cycles de reproduction. Dans la méthode de sélection généalogique, les plantes supérieures sont autofécondées ou croisées au hasard et la semence résultante est sélectionnée dans les générations successives. Les enregistrements généalogiques d'ascendance sont soigneusement tenus à jour pour chaque famille et chaque sélection de rangs d'épis au cours des générations successives. Au cours des générations successives, l'état hétérozygote du plasme germinatif fait place à des lignées homozygotes utilisées comme reproducteurs effectifs, en conséquence de l'endogamie et de la sélection. Dans la méthode de sélection généalogique, on pratique généralement l'endogamie et la sélection sur au moins cinq générations: F1 à F2 ; F2 à F3 ; F3 à F4 ; F4 à F5 ; etc.

Le rétrocroisement peut être utilisé pour améliorer une lignée endogame en transférant un caractère avantageux spécifique d'une lignée endogame ou source à une autre lignée endogame qui est dépourvue de ce caractère. On peut y parvenir, par exemple, en croisant d'abord un individu endogame supérieur (parent récurrent) avec un individu endogame donneur (parent non récurrent) . L'individu endogame donneur apporte (donne) à la génération suivante le ou les gènes appropriés pour le caractère désiré. Après au moins cinq générations de rétrocroisement avec sélection pour le caractère désiré, les descendants endogames seront hétérozygotes pour les loci déterminant la caractéristique à transférer, mais seront semblables au parent supérieur pour presque tous les autres gènes ou la plupart d'entre eux. La dernière génération de rétrocroisement peut être auto fécondée pour produire une descendance reproductrice pure pour le ou les gènes à transférer.

Une conséquence importante de l'homozygotie et de l'homogénéité des lignées endogames est que l'hybride issu du croisement entre deux individus endogames quelconques sera toujours le même. Une fois que les lignées endogames ou synthétiques qui donnent le meilleur hybride ont été identifiées, la semence hybride peut être reproduite indéfiniment tant qu'est préservée l'homogénéité des parents endogames ou synthétiques.

Un hybride synthétique consiste en une série de génotypes similaires qui ont été identifiés par des tests d'interfécondation et rassemblés en une population se fécondant au hasard ayant un phénotype désiré. Les interfécondations entre deux différents groupes hétérotiques conduisent à la production continue d'un hybride synthétique spécifique ayant le phénotype désiré.

Comme indiqué précédemment, un hybride de croisement simple est produit lorsque deux lignées endogames ou synthétiques non apparentées sont croisées pour produire la descendance F1. Un hybride de croisement triparental est produit à partir de trois lignées endogames (ou synthétiques) lorsque deux des lignées endogames (ou synthétiques) sont croisées (AxB), puis l'hybride F1 résultant est croisé avec la troisième lignée endogame (ou synthétique), (AxB)xC. Un hybride de croisement double est produit à partir de quatre lignées endogames (ou synthétiques) en croissant les paires (AxB) et (CxD), puis en croisant les deux hybrides F1, (AxB)x(CxD).

La vigueur des hybrides manifestée par les hybrides F1 disparaît en grande partie dans la génération suivante (F2). Par conséquent, le grain provenant des variétés hybrides n'est pas utilisé comme semence.

L'objectif usuel de l'amélioration génétique des plantes est de combiner en un seul hybride/variété les caractères avantageux des lignées parentales. Pour les plantes cultivées des champs telles que le mais, ces caractères avantageux peuvent comprendre la résistance à des maladies et insectes, la tolérance à des herbicides, la tolérance à la chaleur et la sécheresse, un temps plus court jusqu'à maturité de la plante, et une meilleure qualité agronomique. La récolte mécanique de nombreuses plantes cultivées rend également avantageuse l'uniformité de caractéristiques des plantes telles que le temps de germination, la densité de peuplement, la vitesse de croissance et la taille des fruits/grains.

Le problème qui se pose avec les techniques d'amélioration génétique classiques est qu'il existe plusieurs caractères de qualité du grain, tels qu'une haute teneur en huile, qui ne peuvent être facilement combinés dans un hybride de croisement simple à haut rendement.

L'hybride de la présente invention, lorsqu'il est utilisé comme pollinisateur, confère au grain F1 résultant des caractéristiques avantageuses de qualité du grain, telles qu'une haute teneur en huile, sans réduction notable du rendement. Ceci n'a pas été possible jusqu'à présent du fait que ces caractéristiques avantageuses de qualité du grain dans les hybrides ont habituellement été associées à un faible rendement et de médiocres caractéristiques agronomiques.

Variétés synthétiques
Le mais a des fleurs mâles situées sur l'aigrette, et des fleurs femelles situées sur l'épi de la même plante.

En raison de cette monoecie, les plants de mais peuvent être reproduits par les deux techniques d'autopollinisation et d'allopollinisation. Le mais est autopollinisé si le pollen d'une fleur est transféré à la même ou à une autre fleur du même plant. Le mais est allopollinisé si le pollenprovient d'une fleur d'un plant différent.

Les plantes qui ont été autopollinisées et sélectionnées en faveur d'un type uniforme sur de nombreuses générations deviennent homozygotes au niveau de presque tous les loci génétiques et produisent une population uniforme de descendants reproducteurs effectifs. L' allopollinisation entre deux lignées homozygotes produit une population uniforme de plantes hybrides qui peuvent néanmoins être hétérozygotes pour de nombreux loci génétiques. Un croisement entre deux plantes qui sont chacune hétérozygotes pour un certain nombre de loci génétiques engendrera une population de plantes hybrides qui diffèrent génétiquement et ne sont pas uniformes.

La pollinisation naturelle se produit lorsque le vent emporte le pollen des aigrettes et l'amène aux styles qui dépassent des sommets des épis naissants sur des plantes du même génotype ou de génotype différent, d'où résulte à la fois une autopollinisation et une allopollinisation.

Lorsqu'une population de génotypes est combinée par toutes les interfécondations possibles parmi un certain nombre de génotypes sélectionnés et est laissée au gré de la pollinisation libre, le résultat est appelé une variété synthétique. Une variété synthétique est constituée de génotypes qui ont préalablement été testés quant à leur faculté de produire une descendance supérieure lorsqu'ils sont croisés dans toutes les combinaisons.

Les plants de mais peuvent être maintenus sous forme d'une population synthétique se reproduisant par allopollinisation, qui est bien moins homogène qu'un groupe autopollinisé. Chaque plante d'un tel groupe est assurément hétérozygote en un grand nombre ou la plupart des loci, et cette hétérozygotie doit être maintenue pendant un programme d'amélioration génétique, ou bien rétablie à la fin du programme, si la productivité doit être satisfaisante. La principale exigence dans l'entretien d'une lignée synthétique est de conserver un nombre suffisant de plantes à fond hétérozygote pour rétablir les fréquences géniques qui sont souhaitées pour la population synthétique, afin d'éviter une dérive génétique vers des fréquences géniques indésirables.

Intérêt du srain riche en-huile
La concentration d'huile dans la plupart des variétés de mais s'établit entre moins de 3,0 pour cent et 4,5 pour cent, pour 0 % d'humidité. Les embryons de mais ordinaire peuvent contenir 30 pour cent d'huile, tandis que les embryons des variétés de mais riches en huile peuvent contenir autant que 50 pour cent d'huile et sont de bien plus grande taille que les embryons de mais ordinaire.

On a plusieurs raisons de vouloir mettre au point une méthode pour faire pousser du mais qui soit riche en huile. Premièrement, l'huile de mais est une huile supérieure qui a régulièrement plus de valeur que l'amidon, l'autre constituant majeur des grains de mais. Deuxièmement, le mais riche en huile possède une plus grande valeur énergétique utile que le mais ordinaire, et c'est donc une nourriture plus intéressante pour la volaille et le bétail.

Dans des expériences sur l'alimentation des animaux, il a été constaté qu'il faut moins de mais riche en huile que de mais ordinaire par unité de gain pondéral. De plus, le mais riche en huile nécessite notablement moins de farine de soja pour équilibrer un régime animal typique, et il peut être utilisé pour remplacer les additifs contenant de l'huile dans les aliments pour animaux.

L'amélioration génétique du mais pour la richesse en huile a reçu une nouvelle impulsion par le développement de la spectroscopie à résonance magnétique nucléaire (RMN) à large bande et de la spectroscopie dans le proche infrarouge comme outils analytiques pour l'analyse non destructive d'échantillons de grains en vrac ou isolés qui peut être exécutée en un temps aussi bref que deux secondes. Le développement de ces outils rend bien plus facile et plus rapide la détermination de la teneur en huile du grain, ce qui favorise l'expérimentation dans le domaine de l'amélioration génétique pour la richesse en huile.

Il existe donc à l'heure actuelle un marché en expansion pour du mais ayant une haute teneur en huile, une teneur accrue en protéine et d'autres propriétés spéciales pour l'usage final que n'offre pas le mais de composition ordinaire. Les divers types de mais proposés au cultivateurs ménagent un potentiel de modification de la qualité et de la quantité de protéine, d'amidon et d'huile du grain. A l'heure actuelle, le mais peut être mis en valeur de manière à répondre plus précisément aux besoins nutritionnels spécifiques d'animaux ou de manière à répondre à des besoins industriels particuliers.

Le système de production de srain TosCrossz
La richesse en huile est malheureusement une propriété qui ne peut être facilement obtenue dans un hybride de croisement simple à haut rendement. La raison en est que la teneur en huile, bien qu'étant un caractère modérément transmissible par voie héréditaire, est influencée par une série de gènes de l'huile qui ont des effets additifs sur la teneur en huile et se présentent en un complexe de loci dans au moins huit groupes de liaison qui influent sur la quantité d'huile dans le grain de descendance. L'obtention d'un hybride ayant tous ou presque tous ces gènes de l'huile peut demander de nombreuses années de sélection. La difficulté de l'amélioration génétique pour obtenir une haute teneur en huile est encore accrue par le fait que le rendement en grain des hybrides riches en huile est généralement inférieur à celui des hybrides d'élite de mais dent-de-cheval.

La demande de brevet des E.U.A. NO 07/615 839 de
Bergquist et coll. décrit un procédé pour la production à haut rendement d'un mais ayant une haute teneur en huile sans nécessiter des années de sélection. Le principal aspect de ce procédé, appelé le système de production de grain TopCross, est le semis entremêlé d'un mais pollinisateur possédant les caractéristiques requises pour accroître notablement les teneurs en huile et protéine dans le grain résultant avec un mais hybride stérile du côté mâle. Le grain résultant possède une teneur en huile bien plus grande que celle qui serait attendue de l'autopollinisation ou l'allopollinisation de la version fertile du mais hybride.

En pratique, la semence du pollinisateur ayant des caractères améliorés de qualité de grain est mélangée en petites quantités avec la semence d'un parent hybride producteur de grain stérile du côté mâle, mais avec suffisamment de semence de pollinisateur pour permettre la production d'un pollen abondant pour assurer la fécondation du parent hybride producteur de grain stérile du côté mâle.

La proportion relativement basse de semence de pollinisateur par rapport à la semence de parent producteur de grain stérile du côté mâle (moins d'un plant pollinisateur pour trois plants de parent producteur de grain) met à profit le plus grand potentiel de rendement en grain qu'offre le parent d'élite producteur de grain, tout en assurant une population suffisante de plants pollinisateurs pour polliniser les plants producteurs de grain stériles du côté mâle.

Besoin de Dollinisateurs supérieurs
Un facteur clef de la réussite du système de production de grain TopCrossw est l'utilisation d'un pollinisateur capable d'améliorer les caractères de qualité de grain de la descendance Fl. Pour obtenir de tels pollinisateurs, l'améliorateur de mais doit sélectionner et développer des plants de mais qui possèdent les caractères dont résultent des lignées parentales endogames et synthétiques supérieures.

Le pollinisateur utilisé pour le système de production de grain TopCrossw ne doit pas nécessairement être génétiquement homozygote (endogame) ni même uniforme d'aspect, et ne doit pas nécessairement être sélectionné pour l'aptitude à la combinaison génétique avec des plantes femelles. Cependant, le pollinisateur doit avoir des caractéristiques uniformes avantageuses de qualité de grain, telles que la haute teneur en huile, qui influent sur les caractéristiques de qualité de grain de la descendance F1, et avoir la faculté de polliniser les plantes femelles.

L'obtention d'un hybride par croisement de deux populations synthétiques de fonds hétérotiques différents conduit à un hybride synthétique dont l'hétérozygotie et la variabilité génétique entre plantes sont prévisibles, qui est particulièrement utile comme pollinisateur mâle dans des mélanges avec des parents producteurs de grain stériles du côté mâle dans le système de production de grain TopCross.

Une certaine variabilité génétique est avantageuse car elle prolonge la période de floraison du pollinisateur. LP41 a été développé pour obtenir ces caractéristiques.

Avantages d'hybrides synthétiques
L'utilisation d'hybrides synthétiques (tels que LP41) en tant que pollinisateurs dans le système de production de grain TopCrossw offre un certain nombre d'avantages par rapport à l'utilisation d'hybrides produits par des croisements simples. Par exemple, les hybrides synthétiques peuvent être développés plus rapidement que les hybrides commerciaux. En particulier, l'utilisation d'une population synthétique peut établir plus rapidement la stabilité des gènes dominants de l'huile, en évitant ainsi les nombreuses générations de croisement endogame qui sont nécessaires à l'obtention de lignées endogames pour produire des hybrides de croisement simple.

Deuxièmement, les hybrides synthétiques ont souvent une excellente vigueur comparable à celle des hybrides commerciaux. Au contraire, les lignées endogames perdent typiquement de la vigueur à chaque génération successive de croisement endogame. C'est là un important avantage des hybrides synthétiques car la vigueur du pollinisateur est essentielle pour la libération d'un pollen abondant au moment de l'épanouissement des styles dans le système de production de grain TopCross. L'hybride synthétique LP41 manifeste une vigueur au froid dans les stades de croissance des jeunes plantes qui est plus grande que celle de populations synthétiques pollinisées même plus librement.

Troisièmement, une variété synthétique, tirant parti d'une hétérosis dont un facteur est le réglage de la pollinisation, est plus susceptible qu'un hybride de croisement simple de disperser du pollen pendant une plus longue période de temps. La plus grande variabilité prévisible des variétés synthétiques comparées aux hybrides de croisement simple autorise plus de souplesse pour faire face aux conditions de croissance changeantes typiquement rencontrées dans la production céréalière. De plus, en raison de la plus longue période de floraison, un moins grand nombre de pollinisateurs synthétiques doivent être développés pour leur utilisation dans des mélanges avec de nombreux parents producteurs de grain différents.

Quatrièmement, le pollinisateur hybride synthétique est plus facilement produit pendant les périodes de chaleur et de sécheresse dans la production sur terres arides qu'un hybride de croisement simple utilisant des souches de semences endogames moins vigoureuses.

Selon l'invention, il est fourni un nouvel hybride synthétique de mais, désigné par LP41, qui, lorsqu'il est utilisé pour polliniser un parent hybride d'élite producteur de grain stérile du côté mâle, produit un grain commercial offrant des caractères améliorés de grain de qualité, y compris de hautes teneurs en huile et protéine. L'invention concerne donc les semences, plantes et parties de plante de LP41 ; les plantes régénérées par culture tissulaire des plantes ou parties de plantes de LP41 ; et un procédé de production de LP41 par croisement de variétés synthétiques
LP41A-Reid et LP41B-Lancaster.

Un certain nombre de termes sont employés dans la description et les exemples qui suivent. Les définitions suivantes sont données afin de permettre une compréhension claire et cohérente de la description et des revendications, ainsi que de la portée à accorder à ces termes
Adaptation. Le processus par lequel des individus (ou des parties d'individus) ou des populations changent de forme ou de fonction pour mieux survivre dans des conditions données de l'environnement. C'est aussi le résultat de ce processus.

Anthèse. La période ou l'acte de floraison.

Rétrocroisement. Le croisement d'un hybride avec l'un ou l'autre de ses parents. La descendance d'un tel croisement est appelée la génération de rétrocroisement.

Méthode d'amélioration Dar rétrocroisement. Un système d'amélioration génétique conduit par plusieurs générations de rétrocroisement avec l'un des parents d'un hybride et sélection subséquente. Les caractéristiques du parent récurrent sont conservées pour l'essentiel, et les caractéristiques provenant du parent non récurrent sont ajoutées.

Plantes stériles. Plantes qui sont dépourvues d'épis, typiquement mesurées en nombre de plantes par parcelle.

Tigres cassantes. C'est une mesure de la casse de tiges vers l'époque de pollinisation des hybrides, indiquant si un hybride est susceptible de casser ou se rompre sous des vents violents à l'époque de la floraison.

Méthode d'amélioration collective. La culture collective de générations ségrégatives d'un hybride de plantes cultivées autopollinisantes, avec ou sans sélection en masse, suivie par la sélection de plantes individuelles dans les générations F6 ou ultérieures.

Note de rafle. La note de rafle est une évaluation de la mesure dans laquelle le grain se détache facilement de la rafle et dans laquelle la rafle se brise difficilement en passant à travers la moissonneuse-batteuse. Une note élevée signifie que le grain se détache bien de la rafle et que la rafle ne se brise pas.

Hérédité cvtoplasmique. Transmission de caractères héréditaires par le cytoplasme, par opposition à la transmission par les gènes portés par les chromosomes.

Détectée par la contribution différente des parents mâle et femelle dans des croisements réciproques.

Croisement diallèle. Le croisement de toutes les combinaisons possibles d'une série de génotypes.

Parent donneur. Le parent dont un seul gène ou un petit nombre de gènes sont transférés au parent récurrent dans l'amélioration par rétrocroisement.

Hauteur d'épis. La hauteur d'épis est une mesure de la distance du sol au point nodal d'attache d'épi supérieur développé et elle est mesurée en centimètres.

Nombre de ieunes sied. C'est une mesure de la densité de peuplement au printemps qui représente le nombre de plants qui émergent par parcelle pour l'hybride.

Embrvon. La plante rudimentaire contenue dans une graine. L'embryon se forme à partir du zygote. Dans la sélection de mais riche en huile, des accroissements de la teneur en huile sont associées à des augmentations de taille de l'embryon.

Endosperme. Le tissu nutritif formé à l'intérieur du sac embryonnaire chez les spermatophytes. Il se forme souvent suite à la fécondation des deux noyaux d'endosperme primaires du sac embryonnaire par l'un des deux gamètes mâles. Dans un organisme diploide, l'endosperme est triploide.

Expressivité. Le degré de manifestation d'un caractère génétique.

Fl. La première génération d'un croisement.

F2. La seconde génération filiale obtenue par autofécondation ou croisement entre eux d'individus F1.

Descendance obtenue par autofécondation d'individu F2. Les générations suivantes sont F4, F5, etc.

DJC à la libération de pollen Le DJC est le nombre de degrés-jours de croissance ou unités de chaleur nécessaires pour qu'une lignée endogame ou hybride atteigne le stade d'anthèse ou de libération du pollen à partir du moment du semis. Les degrés-jours de croissance sont calculés par la Méthode de Barger, où les unités de chaleur pour une période de 24 heures sont
DJC= (Max. + Min.) ~ 10
2
Le plus haut maximum utilisé est 300C et le plus bas minimum utilisé est 10 0C. Pour chaque hybride, il faut un certain nombre de DJC pour atteindre divers stades de développement de la plante. Les DJC sont un moyen de mesurer la maturité des plantes.

Génotype. La constitution génétique fondamentale d'un organisme.

qualité de grain. C'est une note de 1 à 5 pour évaluer la qualité générale du grain détaché tel qu'il est récolté, d'après la couleur du grain récolté, toute présence de moisissure sur le grain, et tout fendillement de grain.

Les notes basses indiquent une bonne qualité de grain.

Caractère de qualité de grain. Il s'agit de tout attribut du grain qui présente un intérêt commercial. Ces caractères concernent l'utilisation intermédiaire ou finale du grain et comprennent, sans y être limités, la quantité ou la qualité d'huile, de protéine, d'amidon, de pigmentation et de fibre trouvés dans le grain de mais. Ces caractères englobent également des attributs physiques du grain luimême, tels que la texture, la grosseur ou la dureté du grain, entre autres. Certains de ces attributs physiques ou de composition du grain sont également en corrélation avec des attributs fonctionnels qui ont une importance commerciale, tels que la sensibilité à la fragmentation et à l'altération, entre autres.

Hybrides. (1) La descendance d'une fécondation croisée entre parents appartenant à des génotypes différents. (2) La descendance de première génération d'un croisement entre deux individus différant par un ou plusieurs gènes. (3) Un hybride est le résultat d'un croisement entre deux ou plusieurs composants.

Vigueur des hybrides. Le phénomène selon lequel le croisement de deux souches produit des hybrides qui manifestent une vigueur-hétérosis accrue comparativement aux souches parentales.

Lignées endogames. (1) Une lignée produite par endogamie continue. Dans l'amélioration génétique des plantes, une lignée presque homozygote est habituellement obtenue par autofécondation continue, accompagnée de sélection. (2) Une lignée relativement homozygote produite par endogamie et sélection.

Stérilité du côté mâle. Un état dans lequel le pollen est absent ou non fonctionnel dans les plantes en fleurs.

MRMN. Ce sigle représente l'indice de maturité relative du Minnesota (MRMN) pour l'hybride qui est évalué d'après l'humidité

Humidité. L'humidité est le pourcentage d'humidité réelle du grain à la récolte.

Gènes multiples. Deux ou plusieurs paires indépendantes de gènes qui exercent des effets complémentaires ou cumulatifs sur un seul caractère du phénotype.

Généalogie. Enregistrement de l'ascendance d'un individu, d'une famille ou d'une variété.

Sélection généalogique. Système d'amélioration génétique dans lequel des plantes individuelles sont sélectionnées dans les générations ségrégatives issues d'un croisement en fonction de leur intérêt et sur la base d'un enregistrement généalogique.

Pénétrance. (1) Proportion d'organismes hétérozygotes pour un gène dominant particulier ou homozygotes pour un gène récessif qui manifestent le phénotype dans un ensemble de conditions d'environnement spécifiées. (2) La pénétrance complète est la situation dans laquelle un gène dominant produit toujours un effet phénotypique ou un gène récessif dans l'état homozygote produit toujours un effet détectable. (3) Fréquence à laquelle un gène produit un effet identifiable chez les individus qui le portent.

Rendement en Dourcentage. Le rendement en pourcentage est le rendement obtenu pour l'hybride exprimé en pourcentage de la moyenne calculée pour les expériences dans lesquelles il a été cultivé.

Phénotvoe. (1) Aspect physique ou externe d'un organisme, par opposition à sa constitution génétique (= génotype) . (2) Groupe d'organismes ayant une constitution physique ou externe semblable. (3) Caractère observé chez un individu sans référence à sa nature génétique.

Hauteur de Plante. C'est une mesure de la hauteur de l'hybride depuis le sol jusqu'à la pointe de l'aigrette et qui est mesurée en centimètres. La valeur est donnée en pourcentage de la moyenne des expériences dans lesquelles l'hybride a été cultivé.

Pollinisateur. Plants de mais fertiles du côté mâle qui sont utilisés pour polliniser des plants de mais hybrides stériles du côté mâle.

Population. En génétique, communauté d'individus qui partagent un patrimoine génétique commun. En statistique, série hypothétique et infiniment grande d'observations potentielles dont les observations réellement effectuées constituent un échantillon.

M.R. prévue. La maturité relative prévue est basée sur l'humidité du grain à la récolte. L'évaluation de maturité relative (M.R.) repose sur une série connue de témoins et utilise des analyses par régression linéaire normalisées appelées le Système d'Évaluation de Maturité
Relative du Minnesota.

Caractère quantitatif. Un caractère dont la variation est continue de sorte qu'un classement en catégories discrètes n'est pas possible. Également, un caractère déterminé par une série de gènes indépendants dont l'effet est cumulatif.

Parent récurrent. Terme utilisé dans les rétrocroisements pour désigner le parent avec lequel sont croisées les plantes du premier croisement et des rétrocroisements successifs.

Verse due aux racines. Le pourcentage des plantes qui subissent une verse due aux racines ; c'est-à-dire que celles qui penchent à un angle d'environ 30 degrés ou plus par rapport à l'axe vertical sont comptées dans la verse due aux racines.

Viqueur des ieunes plantes. C'est la note d'évaluation visuelle (1 à 5) du degré de croissance végétative après la levée au stade de jeune plante (environ cinq feuilles). Une note plus élevée indique une plus grande vigueur.

Indice de sélection. L'indice de sélection donne une mesure unique d'une valeur des hybrides d'après les informations concernant jusqu'à cinq caractères. Un améliorateur de mais peut utiliser son propre ensemble de caractères pour l'indice de sélection. L'un des caractères qui est presque toujours inclus est le rendement.

Autofécondation. La fusion d'un ovule d'un individu avec un gamète mâle du même individu.

Fratrie. Descendants des mêmes parents, issus de gamètes différents. Demi-fratrie : descendants ayant un seul parent en commun.

Croisement simple. Un croisement entre deux génotypes, habituellement deux lignées endogames ou lignées synthétiques génétiquement différentes.

Verse des tiges. C'est le pourcentage de plantes qui ne subissent pas de verse des tiges, c'est-à-dire de casse des tiges, tel que mesuré soit par la verse naturelle, soit en poussant les tiges et en déterminant le pourcentage de plantes qui se cassent sous l'épi. C'est une évaluation relative d'aptitude au maintien en station debout d'un hybride par rapport à d'autres hybrides.

Maintien à l'état vert. Le maintien à l'état vert est la mesure de santé des plantes vers l'époque de la formation de couche noire (maturité physiologique). Une note basse sur l'échelle de 1 à 5 indique une meilleure santé des plantes à l'arrière-saison.

Variété svnthétique. Une variété produite par croisement entre eux d'un certain nombre de génotypes choisis pour une bonne aptitude combinatoire dans toutes les combinaisons hybrides possibles, avec conservation subséquente de la variété par pollinisation libre.

Croisement de test. Un croisement d'un hétérozygote double ou multiple avec le sujet multirécessif correspondant pour la recherche d'homozygotie ou de liaison génétique.

Poids d'essai. C'est la mesure du poids du grain en kilogrammes pour un volume donné (hectolitre) ajusté à un pourcentage d'humidité normalisé.

Top-cross. (1) Un croisement d'un individu hybride ou synthétique ou endogame avec un hétérozygote multiple de loci multiples correspondants opposés pour obtenir des caractères observés chez le parent donneur de pollen. (2) Un croisement entre une lignée de sélection, un clone, etc., et un parent donneur de pollen commun qui peut être une variété, une lignée endogame, un croisement simple, etc. Le parent donneur de pollen commun est appelé le parent de topcross ou testeur. (3) Dans le cas du mais, un top-cross est couramment un croisement de variétés endogames, un croisement non endogame de sélections, clones, lignées ou variétés endogames, avec un parent donneur de pollen commun.

TC Bled. Une marque commerciale de E.I. DuPont de
Nemours and Company, Inc., pour un mélange physique de semence de pollinisateur et de semence de parent producteur de grain stérile du côté mâle, répondant à des critères de qualité spécifiques.

Grain ToDCrossM. Le grain qui résulte du semis de semence TC Blende et ayant une composition nutritionnelle et une qualité de grain améliorées. TopCrossw est une marque commerciale de E.I. DuPont de Nemours and Company, Inc., pour le grain produit par le système de production de grain TopCross > .

Svstème de production de grain TosCross. Un procédé de production commerciale de mais par lequel un mais pollinisateur à faible rendement fertile du côté mâle est mélangé à raison de 8 à 20 pour cent du nombre total de graines avec un parent hybride d'élite producteur de grain à haut rendement stérile du côté mâle, et admis à polliniser le parent producteur de grain stérile du côté mâle pour produire le grain TopCrossw ayant une valeur nutritionnelle accrue pour l'alimentation animale et humaine, en gardant ainsi le potentiel de haut rendement du parent hybride producteur de grain stérile du côté mâle, tout en apportant les caractères de qualité de grain fournis par le pollinisateur fertile.

Variété. Une subdivision d'une espèce. Un groupe d'individus au sein d'une espèce qui sont distincts par leur forme ou leur fonction d'autres séries similaires d'individus.

Rendement (hectolitres/hectare) . Le rendement en hectolitres/hectare est le rendement réel en grain à la récolte ajusté à 15,5 % d'humidité.

Une description détaillée de l'invention est donnée ci-dessous.

LP41 est un mais dent-de-cheval jaune qui est un hybride synthétique de croisement simple riche en huile ayant des caractéristiques agronomiques supérieures et la faculté de conférer des caractères avantageux de qualité de grain à un grain de première génération lorsqu'il est utilisé comme pollinisateur dans le système de production de grain TopCross > .

L'hybride synthétique LP41 est produit en plantant des populations synthétiques LP41A et LP41B, en laissant une population synthétique polliniser l'autre et en récoltant les graines de semence résultantes. Chacune des populations parentales synthétiques peut être utilisée comme parent femelle ou comme parent mâle. De préférence, LP41B synthétique est le parent femelle du croisement et LP4lA synthétique est le parent mâle du croisement en raison de la plus grande taille de calibrage des graines résultant du parent de graines LP41B dans la production synthétique d'hybride. Les semis de production des populations synthétiques mâle et femelle peuvent être effectués au même moment du fait que le pollen mâle est libéré à l'époque où les styles femelles sont réceptifs au pollen.

LP41A et LP41B ont été produits en conduisant une série de croisements, d' autofécondations et de rétrocroisements commençant par le croisement de LH132 avec
ASKC28 (pour LP4lA) et le croisement de LH51 et LH59 avec
ASKC28 (pour LP41B). Pendant le développement de LP41A et
LP41B, des croisements de test ont été effectués et le grain résultant a été analysé pour identifier les individus ségrégatifs à type de grain normal ayant des gènes de l'huile dominants favorables.

Lorsqu'ils sont produits selon le procédé enseigné ici, LP41A et LP41B se croisent véritablement, c'est-à-dire qu'ils engendrent un hybride synthétique LP41 qui est à la fois reproductible et utilisable comme pollinisateur de
TopCross à haute teneur en huile.

Caractéristiaues
L'hybride de mais synthétique LP41 ressemble très étroitement aux mais synthétiques ASKC28, ASKC20 et UHO par les caractéristiques de type de plante, type d'épi, type et usage de grain, mais LP41 a une maturité considérablement plus précoce et exprime un plus grand poids d'essai de grain avec un grain normal et un phénotype dent-de-cheval.

L'hybride synthétique LP41 possède les caractéristiques suivantes, d'après des données recueillies principalement à El Paso, Illinois
TABLEAU 1
Informations descrintives sur l'hybride synthétique
A. Maturité: Zone 0
Hybride synthétique : LP41
Unités de chaleur de la levée
à la libération du pollen : 605,0 DJC
Unités de chaleur de la levée
à l'épanouissement des styles : 631,9 DJC
Unités de chaleur de 50 %
de l'épanouissement des styles
à 25 % d'humidité des grains : 718,1 DJC
Unités de chaleur de la levée
à 25 % d'humidité des grains : 1350,0 DJC
Nombre de répétitions : 8
Unités de chaleur* = [(T > ( < 300C) + T min ( > 10 C))/2] - 10
* Si T > = est supérieur à 300C, on utilise alors 30, et
si T min est inférieur à 100C, on utilise alors 10.

Les unités de chaleur sont accumulées
quotidiennement et ne peuvent être inférieures à 0.

B. Caractéristiques de la plante
Hauteur (au sommet d'aigrette) : 198 cm
Longueur d'entre-noeud
d'épi supérieur : 16 cm
Nombre d'épis par tige : 1 - 2 , 1 é g è r e
tendance à deux
épis
Hauteur d'épis (à la base de
l'épi supérieur) : 70 cm
Nombre de talles : Aucun
Type de cytoplasme : Normal
Couleur des racines adventices
aériennes : Vert pâle
Nombre de noeuds de racines
adventices aériennes : 1
Nombre de racines adventices
aériennes: 8
C. Feuille
Couleur : Vert pâle
Couleur de la tige : Vert foncé
Angle par rapport à la tige : 53 degrés
Ondulations marginales (nombre) : 2-3, peu
Nombre de feuilles
(plantes matures) : 12
Pubescence de gaine : Lisse, pubescence
absente
Plis longitudinaux : Présents
Longueur (feuille de noeud d'épi) : 73 cm
Largeur (point le plus large,
feuille de noeud d'épi) : 9 cm
Couleur de coléoptile : Vert
D. Aigrette
Nombre de ramifications latérales : 13
Angle des ramifications par rapport
à la hampe centrale : 62 degrés
Longueur (depuis la feuille
supérieure) : 46 cm
Longueur du pédoncule
(de la feuille supérieure
aux ramifications basales) : 9 cm
Couleur d'anthère : Vert pâle, couleur
d'anthère rose
ségrégative, mais
était hétérozygote
pour le vert pâle
Couleur de glume : Vert
E. Éni (données concernant l'épi épluché
sauf indication contraire)
Longueur : 20 cm
Poids (séché à 15,5 % d'humidité
des grains) : 116 g
Diamètre au milieu : 4,6 cm
Couleur des styles
(à l'épanouissement des styles) : Vert pâle
Prolongement d'enveloppe
(stade de la récolte) : Court, 6,6 cm
Feuilles d'enveloppe (nombre) : 5
Longueur des feuilles d'enveloppe : 5 cm
Nombre d'enveloppes : 11
Effilement d'épi : Effilement moyen
Position au stade d'enveloppe sèche : Érigée
Rangées de grains : 18 ; distinctes,
droites, 14 à 22
ségrégatives
Couleur d'enveloppe (fraîche) : Vert clair
Couleur d'enveloppe (sèche) : Chamois
Longueur de pédoncule : 15 cm
Pédoncule (nombre d'entre-noeuds) : 10
Temps de séchage (épi non épluché) : Moyen
Longueur d'enveloppe : 26 cm
Largeur d'enveloppe : 15 cm
Surface d'enveloppe : 390 cm2
F. Grain (séché dimensions de grains du milieu de l'éoi)
Longueur : 10 mm
Largeur : 7 mm
Épaisseur : 3 mm
Qualité de forme (% de ronds) : 3 4 % ( + 3 %
d'après essai de
parent
Couleur de péricarpe : Incolore
Couleur d'aleurone : Homozygote ; jaune
Couleur de coiffe : Jaune
Couleur d'endosperme : Jaune
Type d'amidon d'endosperme : Amidon normal
Poids (g)/100 grains (non calibrés) : 19 g
Poids d'essai : 77 kg/hl
Teneur en huile : 13,6 %
Teneur en protéine : 14,8 %
Teneur en amidon : 57,2 %
G. Rafle (séchée, dimension au milieu de l'éoi)
Diamètre au milieu : 25 mm
Résistance : Forte
Couleur : Rouge, ségrégative
pour couleur de
rafle blanche et
rouge, mais était
hétérozygote pour
le rouge.

H. Maladies
Brûlure des feuilles du nord : Intermédiaire
Flétrissure bactérienne de Goss : Intermédiaire
Brûlure des feuilles du sud : Sensible
Charbon de chaleur : Sensible
Charbon commun : Résistant
Flétrissure bactérienne de Stewart : Intermédiaire
Nécrose létale du mais : Sensible
Maladie des taches des feuilles
du nord : Intermédiaire
Rouille commune du nord : Intermédiaire
Rouille du sud : Sensible
Cercosporellose : Intermédiaire
Maladie des taches grises des feuilles
Sensible
Pourriture sèche des épis à Fusarium :
Résistant
Pourriture sèche des tiges à Fusarium :
Intermédiaire
Pourriture sèche des épis à Diplodia :
Sensible
Pourriture sèche des tiges à Diplodia :
Intermédiaire
MDMV : Sensible
Rabougrissement : Sensible
Maintien à l'état vert : Intermédiaire
I. Insectes
Pyrale du mais Sensible
LP41 est adapté à une large zone de la ceinture nord du mais et peut être utilisé avantageusement dans des mélanges de semences avec des hybrides stériles du côté mâle à partir d'environ 96 à 110 de maturité relative d'après le
Système d'Évaluation de Maturité Relative du Minnesota pour l'humidité du grain à la récolte. La vigueur de LP41 dans l'essai au froid était excellente dans les essais de laboratoire, avec 95 % de levée comparativement à 90 % de levée pour ASKC20, 92 % de levée pour UHOC3 et 83 % de levée pour ASKC28 (LSD = 8,5 % ; C.V. = 5,6 % à 0,05 et écart type = 4,4). Le calibre des grains était également très bon pour LP41, avec environ 66 pour cent des grains entrant dans la catégorie plate moyenne.

Bien que l'utilisation primaire de LP41 soit celle d'un pollinisateur dans le système de production de grain TopCrossw avec des mélanges de parents hybrides producteurs de grain stériles du côté mâle à maturation précoce, c'est également un mâle acceptable pour son croisement avec des pollinisateurs riches en huile de pleine saison à maturation plus tardive afin de développer des pollinisateurs à maturité moyenne pour prolonger l'utilisation de sa génétique à des parents producteurs de grain dont la maturité se situe davantage en pleine saison.

La production de pollen est bonne avec LP41. Sous des contraintes extrêmes de chaleur et de sécheresse, LP41 peut brûler au sommet et présenter une certaine destruction d'aigrette (respectivement nécrose des feuilles supérieures et de l'aigrette). I1 libère du pollen pendant environ seize jours et doit être semé en mélanges à 8 à 20 pour cent pour assurer une pollinisation suffisante dans la production commerciale de grain TopCrossw où il est utilisé comme pollinisateur mâle.

L'uniformité et la stabilité manifestées par LP41 s'inscrit dans les limites de l'influence de l'environnement pour tous les caractères décrits au Tableau 2. LP41 a exprimé une ségrégation pour la couleur de rafle rouge et blanche en raison des différentes génétiques des populations parentes synthétiques LP41A et LP41B. LP41 est un hybride synthétique qui a été maintenu par pollinisation manuelle et pollinisation croisée dans des champs isolés avec observation continue de haute teneur en huile pour l'uniformité de génétique dominante de haute teneur en huile. Bien que ségrégatif pour la couleur de rafle, la couleur de glume et la hauteur de plante dans des croisements de test, l'hybride synthétique LP41 a régulièrement exprimé une haute teneur en huile en passant par différents environnements.

LP41 est un hybride synthétique fleurissant à maturité précoce-moyenne, largement adapté aux zones de culture du mais du nord des États-Unis d'Amérique et du sud du Canada. LP41 possède une haute teneur en huile et une excellente vigueur des jeunes plantes en sol froid qui conditionne une faible humidité dans le grain du parent hybride producteur de grain stérile du côté mâle.

AVANTAGES DE LP41 COMME POLLINISATEUR
Dans des essais en plein champ du système de production de grain TopCrossw en utilisant LP41 comme pollinisateur et un parent hybride producteur de grain stérile du côté mâle, on a laissé croître sans dérangement les plantes des deux variétés jusqu'à maturité. On a laissé les deux variétés poursuivre leur croissance et la pollinisation croisée naturelle s'est produite sous l'action du vent comme cela est normal chez la plupart des graminées, y compris le mais (c'est-à-dire à l'exclusion du blé).

Évidemment, seul le pollen provenant du parent hybride synthétique mâle, LU41, était disponible pour la pollinisation du parent hybride producteur de grain stérile du côté mâle ; les aigrettes, ou pièces florales pollinifères, du parent producteur de grain ayant été rendues stériles par des mécanismes génétiques/cytoplasmiques.

Les champs où était produit le grain TopCrossw riche en huile étaient bien isolés des autres champs de mais pour éviter toute contamination accidentelle par du pollen ambiant. Ces techniques d'isolement peuvent être exécutées par retard réglé avec les autres champs de production de mais hybride ou en utilisant des distances supérieures à 70 m d'espacement avec le mais normal, comme cela est bien connu du spécialiste de l'industrie des semences de mais.

Les deux variétés constituant le mélange de semences de mais ont été admises à poursuivre leur croissance et ont été récoltées. Les épis récoltés provenant du parent producteur de grain stérile du côté mâle exprimaient le potentiel de plus haut rendement en grain du parent d'élite producteur de grain stérile du côté mâle et les qualités de richesse en huile, richesse en protéine et haute densité de grain du parent pollinisateur. Le grain provenant des épis de la variété parentale mâle peut également être récolté avec le grain du parent producteur de grain stérile du côté mâle pour être utilisé comme mais riche en huile.

Étant donné que la même source d'huile (c'est-à-dire
ASKC28) a été utilisée dans le développement des populations LP41-A-Reid et LP41-B-Lancaster, des effets d'hétérosis seulement modérés pour le rendement étaient exprimés dans LP41. Les faibles rendement en grain attendus du pollinisateur hybride synthétique LP41 imposaient la nécessité d'un faible pourcentage de pollinisateur dans le mélange de semences de pollinisateur-parent producteur de grain, convenant pour retrouver les caractères de qualité de grain du pollinisateur, mais un pourcentage suffisamment élevé pour produire suffisamment de pollen afin de maintenir le potentiel de plus haut rendement du parent hybride d'élite producteur de grain stérile du côté mâle.

Les essais en plein champ ont indiqué que LP41 confère des caractéristiques de qualité de grain supérieures au grain TopCrossw du parent hybride producteur de grain stérile du côté mâle en conséquence de sa pollinisation par LP41. Autrement dit, les caractères de qualité de grain et les caractéristiques de haute teneur en huile de LP41 ont été transférées au grain du parent producteur de grain stérile du côté mâle.

EXEMPLES
Dans les exemples qui suivent, on présente les caractéristiques de grain TopCrossw produit en utilisant LP41 comme pollinisateur.

Des essais de culture en bandes de première année (1993) ont été conduits à El Paso, Illinois, en comparant les caractéristiques du grain provenant de divers hybrides
Pfister rendus stériles du côté mâle et pollinisés par LP41 avec les caractéristiques du grain produit par les mêmes hybrides Pfister cultivés à maturité dans leur état fertile.
Les hybrides utilisés étaient les hybrides Pfister 2375, 3000, X577, X570, 3333, 3339, X465 et Kernoil# -10. Ces résultats sont présentés au Tableau 2.

TABLEAU 2
Résultats d'essais de culture en bandes avec LP41 en 1993 - El Paso, Illinois

Rendement <SEP> en <SEP> grain <SEP> - <SEP> hl/ha <SEP> Pourcentage <SEP> d'humidité <SEP> Pourcentage <SEP> d'huile
<tb> Parent <SEP> Hybride <SEP> Producteur
<tb> de <SEP> Grain <SEP> (PG) <SEP> % <SEP> du <SEP> Hybride <SEP> % <SEP> du <SEP> Hybride <SEP> % <SEP> du <SEP> Hybride
<tb> TopCross <SEP> TopCross <SEP> TopCross
<tb> PG <SEP> seul <SEP> PG <SEP> seul <SEP> PG <SEP> seul
<tb> Hybride <SEP> Pfister <SEP> 2375-Sdms <SEP> 104,1 <SEP> 107 <SEP> 97,0 <SEP> 18,7 <SEP> 97 <SEP> 19,2 <SEP> 6,74 <SEP> 141 <SEP> 4,77
<tb> Hybride <SEP> Pfister <SEP> 3000-Sdms <SEP> 122,3 <SEP> 118 <SEP> 103,9 <SEP> 19,6 <SEP> 98 <SEP> 20,1 <SEP> 6,58 <SEP> 150 <SEP> 4,38
<tb> Hybride <SEP> Pfister <SEP> X577-Sdms <SEP> 116,7 <SEP> 115 <SEP> 101,9 <SEP> 19,0 <SEP> 93 <SEP> 20,4 <SEP> 6,81 <SEP> 142 <SEP> 4,81
<tb> Hybride <SEP> Pfister <SEP> X570-Sdms <SEP> 110,2 <SEP> 112 <SEP> 98,3 <SEP> 22,4 <SEP> 102 <SEP> 22,0 <SEP> 6,11 <SEP> 139 <SEP> 4,38
<tb> Hybride <SEP> Pfister <SEP> 3333-Sdms <SEP> 107,6 <SEP> 103 <SEP> 104,1 <SEP> 22,0 <SEP> 99 <SEP> 22,3 <SEP> 5,81 <SEP> 129 <SEP> 4,49
<tb> Hybride <SEP> Pfister <SEP> 3339-Sdms <SEP> 100,4 <SEP> 94 <SEP> 106,6 <SEP> 22,8 <SEP> 106 <SEP> 21,6 <SEP> 6,01 <SEP> 152 <SEP> 3,95
<tb> Hybride <SEP> Pfister <SEP> X465-Sdms <SEP> 90,2 <SEP> 87 <SEP> 103,2 <SEP> 23,6 <SEP> 103 <SEP> 23,0 <SEP> 5,57 <SEP> 127 <SEP> 4,38
<tb> Hybride <SEP> Pfister <SEP> Kernoil
<tb> 78,9 <SEP> 116 <SEP> 68,2 <SEP> 21,1 <SEP> 77 <SEP> 27,5 <SEP> 7,75 <SEP> 121 <SEP> 6,39
<tb> 10-Cms
<tb> Moyenne <SEP> globale <SEP> 103,4 <SEP> 106 <SEP> 98,3 <SEP> 21,1 <SEP> 96 <SEP> 22,0 <SEP> 6,42 <SEP> 137 <SEP> 4,69
<tb>
Les caractères déterminés d'après les résultats des essais de culture en bandes, en plus de ceux définis précédemment, comprennent les suivants
"Rendement en grain'g, exprimé en hectolitres par hectare pour le grain produit par pollinisation par LP41 de l'hybride stérile du côté mâle et pour le grain produit par l'hybride fertile. Le rendement en grain obtenu à partir du mélange de semences d'hybride stérile du côté mâle/LP41 est également exprimé en pourcentage de rendement par rapport au rendement du parent producteur de grain fertile (% du PG).

"Pourcentage d'humidité" (pour le grain produit à partir du mélange de semences et à partir du parent producteur de grain fertile), exprimé en pourcentage par rapport au poids total du grain. L'humidité relative du grain a été déterminée par distillation sur un appareil de mesure d'humidité de Brown-Duvel fabriqué par Seed Trade
Reporting Bureau, Chicago, Illinois. Des dispositifs électroniques de mesure d'humidité ont été étalonnés par comparaison avec les déterminations d'humidité de l'appareil de mesure d'humidité de Brown-Duvel pour des mesures par récolte en plein champ.

"Pourcentage d'huile", la teneur en huile du grain à la récolte, exprimée en pourcentage par rapport au poids total du grain. Le pourcentage d'huile a été déterminé par spectroscopie dans le proche infrarouge sur la base de la matière sèche (0 % d'humidité).

Des essais de culture en bandes de deuxième année (1994) ont été conduits à El Paso, en comparant les caractéristiques du grain provenant de divers hybrides
Pfister rendus stériles du côté mâle et pollinisés par LP41 avec les caractéristiques du grain produit par les mêmes hybrides Pfister cultivés à maturité dans leur état fertile.

Les hybrides utilisés étaient les hybrides Pfister X529,
X577, 2020, 2320, 2375 et 3034. D'autres essais ont été conduits à Geneseo, Illinois ; Waterloo et Humbolt, Iowa et Evansville, Wisconsin. Ces résultats sont présentés au
Tableau 3.

TABLEAU 3
Résultats d'essais de culture en bandes avec LP41 en 1994 - Cinq lieux

Rendement <SEP> en <SEP> grain <SEP> - <SEP> hl/ha <SEP> Pourcentage <SEP> d'humidité <SEP> Pourcentage <SEP> d'huile
<tb> Parent <SEP> Hybride <SEP> Producteur
<tb> de <SEP> Grain <SEP> (PG)
<tb> <SEP> % <SEP> du <SEP> Hybride <SEP> % <SEP> du <SEP> Hybride <SEP> % <SEP> du <SEP> Hybride
<tb> et <SEP> Lieu <SEP> TopCross <SEP> TopCross <SEP> TopCross
<tb> PG <SEP> seul <SEP> PG <SEP> seul <SEP> PG <SEP> seul
<tb> Hybride <SEP> Pfister <SEP> X529-Sdms
<tb> 152,5 <SEP> 92 <SEP> 166,1 <SEP> 18,9 <SEP> 109 <SEP> 17,4 <SEP> 7,15 <SEP> 174 <SEP> 4,11
<tb> (1)
<tb> Hybride <SEP> Pfister <SEP> X577-Sdms
<tb> 146,2 <SEP> 89 <SEP> 164,1 <SEP> 22,0 <SEP> 103 <SEP> 21,4 <SEP> 7,80 <SEP> 169 <SEP> 4,60
<tb> (2)
<tb> Hybride <SEP> Pfister <SEP> 2020-Sdms
<tb> 158, 6 <SEP> 97 <SEP> 163,8 <SEP> 18,5 <SEP> 97 <SEP> 19,3 <SEP> 7,71 <SEP> 177 <SEP> 4,40
<tb> (2)
<tb> Hybride <SEP> Pfister <SEP> 2320-Sdms
<tb> 137,1 <SEP> 92 <SEP> 148,9 <SEP> 16,4 <SEP> 97 <SEP> 16,9 <SEP> 7,50 <SEP> 179 <SEP> 4,20
<tb> (1)
<tb> Hybride <SEP> Pfister <SEP> 2375-Sdms
<tb> 120,2 <SEP> 77 <SEP> 155,4 <SEP> 18,8 <SEP> 106 <SEP> 17,8 <SEP> 7,28 <SEP> 170 <SEP> 4,29
<tb> (1)
<tb> Hybride <SEP> Pfister <SEP> 3034-Sdms
<tb> 136,8 <SEP> 82 <SEP> 166,8 <SEP> 17,6 <SEP> 99 <SEP> 17,8 <SEP> 7,53 <SEP> 187 <SEP> 4,03
<tb> (1)
<tb> Moyenne <SEP> globale <SEP> 148,0 <SEP> 91 <SEP> 162,8 <SEP> 19,5 <SEP> 100 <SEP> 19,5 <SEP> 7,64 <SEP> 174 <SEP> 4,40
<tb> (1) Essais conduits à El Paso, Illinois.

(2) Essais conduits à Geneseo et El Paso, Illinois ; Waterloo et Humbolt, Iowa ; et Evansville, Wisconsin.

Des essais de culture en bandes de troisième année (1995) ont été conduits à El Paso, en comparant les caractéristiques du grain provenant de divers hybrides
Pfister rendus stériles du côté mâle et pollinisés par LP41 avec les caractéristiques du grain produit par les mêmes hybrides Pfister cultivés à maturité dans leur état fertile.

Les hybrides utilisés étaient les hybrides Pfister X571, 2020, X641, 1571, 2320, X642 et X591. Des essais supplémentaires ont été conduits aux stations de recherche sur le mais situées à Livingston, Janesville et Mequon,
Wisconsin ; Williamsburg, Linn Grove, New Hampton, Manilla,
Cedar Falls, Shell Rock et Humbolt, Iowa ; Dennison et
Cannon Falls, Minnesota ; Geneseo et Atkinson, Illinois ; et
David City, Nebraska. Ces résultats sont présentés au
Tableau 4.

Dans les essais de culture en bandes de troisième année, la teneur en protéine a été déterminée et elle est exprimée en pourcentage de protéine dans le grain sur la base de la matière sèche, comme déterminé par spectroscopie dans le proche infrarouge.

TABLEAU 4
Résultats d'essais de culture en bandes avec LP41 en 1995 - Seize lieux

Rendement <SEP> en <SEP> grain <SEP> - <SEP> Pourcentage <SEP> de
<tb> Parent <SEP> Hybride <SEP> Pourcentage <SEP> d'humidité <SEP> Pourcentage <SEP> d'huile
<tb> hl/ha
<tb> Producteur <SEP> de <SEP> protéine
<tb> Grain <SEP> (PG)
<tb> Top-C <SEP> % <SEP> du <SEP> Hybride <SEP> Top-Cr <SEP> % <SEP> du <SEP> Hybride <SEP> Top-C <SEP> % <SEP> du <SEP> Hybride <SEP> Top-C <SEP> % <SEP> du <SEP> Hybride
<tb> et <SEP> Lieu
<tb> ross <SEP> PG <SEP> seul <SEP> oss <SEP> PG <SEP> seul <SEP> ross <SEP> PG <SEP> seul <SEP> ross <SEP> PG <SEP> seul
<tb> Hybride <SEP> Pfister
<tb> X571-Sdms <SEP> 111,9 <SEP> 97 <SEP> 115,2 <SEP> 17,0 <SEP> 101 <SEP> 16,8 <SEP> 6,91 <SEP> 153 <SEP> 4,51 <SEP> 8,7 <SEP> 98 <SEP> 8,9
<tb> Six <SEP> lieux
<tb> Hybride <SEP> Pfister
<tb> 2020-Sdms <SEP> 114,9 <SEP> 93 <SEP> 124,1 <SEP> 18,0 <SEP> 105 <SEP> 17,1 <SEP> 7,05 <SEP> 158 <SEP> 4,47 <SEP> 8,8 <SEP> 101 <SEP> 8,7
<tb> Dix <SEP> lieux
<tb> Hybride <SEP> Pfister
<tb> X641-Sdms <SEP> 110,9 <SEP> 93 <SEP> 119,0 <SEP> 17,0 <SEP> 104 <SEP> 16,3 <SEP> 6,81 <SEP> 151 <SEP> 4,52 <SEP> 10,0 <SEP> 112 <SEP> 8,9
<tb> Neuf <SEP> lieux
<tb> Hybride <SEP> Pfister
<tb> 1571-Sdms <SEP> 119,0 <SEP> 95 <SEP> 125,3 <SEP> 17,7 <SEP> 102 <SEP> 17,3 <SEP> 7,13 <SEP> 166 <SEP> 4,30 <SEP> 9,2 <SEP> 107 <SEP> 8,6
<tb> Treize <SEP> lieux
<tb> Hybride <SEP> Pfister
<tb> 2320-Sdms <SEP> 117,2 <SEP> 90 <SEP> 129,9 <SEP> 17,1 <SEP> 103 <SEP> 16,6 <SEP> 6,69 <SEP> 150 <SEP> 4,47 <SEP> 9,5 <SEP> 113 <SEP> 8,4
<tb> Sept <SEP> lieux
<tb> Hybride <SEP> Pfister
<tb> X642-Sdms <SEP> 118,6 <SEP> 92 <SEP> 129,0 <SEP> 19,1 <SEP> 104 <SEP> 18,3 <SEP> 6,61 <SEP> 157 <SEP> 4,22 <SEP> 9,4 <SEP> 109 <SEP> 8,6
<tb> Dix <SEP> lieux
<tb> Hybride <SEP> Pfister
<tb> X591-Sdms <SEP> 119,2 <SEP> 90 <SEP> 132,4 <SEP> 18,1 <SEP> 105 <SEP> 17,2 <SEP> 6,72 <SEP> 151 <SEP> 4,46 <SEP> 8,6 <SEP> 109 <SEP> 7,9
<tb> Neuf <SEP> lieux
<tb> Moyenne <SEP> globale <SEP> 116,0 <SEP> 92 <SEP> 125,0 <SEP> 17,3 <SEP> 101 <SEP> 17,1 <SEP> 6,84 <SEP> 155 <SEP> 4,42 <SEP> 9,2 <SEP> 107 <SEP> 8,8
<tb>
Comparaison des Rendements
Dans les essais de première année, des mélanges de 8-9 pour cent de semence de pollinisateur et 91-92 pour cent de semence d'hybride stérile du côté mâle ont été semés et mis à croître jusqu'à maturité. Le grain provenant à la fois des plantes hybrides stériles du côté mâle et des plantes pollinisatrices ont été récoltés. Le rendement en grain produit par la pollinisation par LP41 de l'hybride stérile du côté mâle était en fait supérieur au rendement en grain du parent producteur de grain fertile seul dans six des huit comparaisons. Par exemple, le rendement obtenu à partir d'un mélange de LP41 et de parent hybride producteur de grain à stérilité cytoplasmique du côté mâle Sdms Pfister 2375-Sdms (104,1 hl/ha) était légèrement supérieur au rendement obtenu par culture à maturité d'hybride Pfister 2375 fertile (97,0 hl/ha).

Dans les essais de deuxième année (1994), le rendement en grain obtenu à partir de mélanges de 8-9 pour cent de pollinisateur et 91-92 pour cent de parent producteur de grain stérile du côté mâle présentait peu de diminution comparativement au rendement en grain obtenu à partir du parent producteur de grain fertile seul. Par exemple, le rendement moyen obtenu en cinq lieux différents à partir d'un mélange de 8-9 pour cent de LP41 et 91-92 pour cent d'hybride Pfister X577-Sdms était de 89 % du rendement obtenu par la culture de Pfister X577 fertile seul.

Dans les essais de troisième année (1995), le rendement en grain à partir de mélanges de 8-9 pour cent de pollinisateur et 91-92 pour cent de parent producteur de grain stérile du côté mâle présentait peu de diminution comparativement au rendement en grain obtenu à partir du parent producteur de grain fertile seul. Par exemple, le rendement moyen obtenu en dix lieux différents à partir d'un mélange de 8-9 pour cent de LP41 et 91-92 pour cent d'hybride Pfister X642-Sdms était de 92 % du rendement obtenu par la culture de Pfister X642 fertile seul.

Teneur en Huile du Grain TopCrossw
On a effectué des comparaisons de la teneur en huile du grain TopCrossw avec la teneur en huile du grain provenant des hybrides fertiles. Le Tableau 2 donne les teneurs en huile du grain produit dans les essais de culture en bandes de première année des hybrides stériles du côté mâle Pfister 2375-Sdms, 3000-Sdms, X577-Sdms, X570-Sdms, 3333-Sdms, 3339-Sdms, X465-Sdms et Kernoil-l0-Sdms pollinisés par LP41.

Des comparaisons de ces teneurs en huile avec les teneurs en huile du grain provenant des témoins fertiles de ces hybrides dans les essais conduits à El Paso, Illinois, ont révélé une augmentation absolue d'environ 2 % de l'huile (6,7 % au lieu de 4,8 % pour l'hybride Pfister 2375, 6,6 % au lieu de 4,4 % pour l'hybride Pfister 3000, 6,8 % au lieu de 4,8 % pour l'hybride Pfister X577, 6,1 % au lieu de 4,4 % pour l'hybride Pfister X570, 5,8 % au lieu de 4,5 % pour l'hybride Pfister 3333, 6,0 % au lieu de 4,0 % pour l'hybride Pfister 3339, 5,6 % au lieu de 4,4 % pour l'hybride Pfister X465 et 7,8 % au lieu de 6,4 % pour l'hybride Pfister Kernoil -10).

Dans les comparaisons de la deuxième année (1994) (Tableau 3), la teneur en moyenne en huile du grain produit par les hybrides Pfister stériles du côté mâle X529-Sdms,
X577-Sdms, 2020-Sdms, 2320-Sdms, 2375-Sdms et 3034-Sdms pollinisés par LP41 était supérieure de 174 pour cent (7,64 pour cent au lieu de 4,40 pour cent) à la teneur moyenne en huile du grain produit par l'autopollinisation de l'hybride fertile seul.

Dans les comparaisons de la troisième année (1995) (Tableau 4), la teneur moyenne en huile du grain produit par les hybrides Pfister stériles du côté mâle X642-Sdms pollinisés par LP41 en dix lieux était supérieure de 155 pour (6,84 pour cent au lieu de 4,42 pour cent) à la teneur moyenne en huile du grain produit par l'autopollinisation de l'hybride fertile seul.

Humidité du Grain TopCrossw
Les hybrides classiques riches en huile expriment traditionnellement une plus forte humidité de grain à la récolte et sont plus lents à sécher que les hybrides dentde-cheval moins riches en huile de même maturité. Pour mettre à l'épreuve ce concept de plus forte humidité associée à une plus haute teneur en huile du grain, on a effectué des comparaisons d'humidité à la récolte du grain résultant de la pollinisation par LP41 d'hybrides Pfister stériles du côté mâles et du grain résultant de 1' autopollinisation d' hybrides Pfister fertiles comparables.

Dans les essais de première année (Tableau 2), l'humidité à la récolte du grain provenant des parents hybrides producteurs de grain stériles pollinisés par LP41 était supérieure à l'humidité du grain provenant des parents hybrides producteurs de grain fertiles seuls dans seulement trois des huit comparaisons. Étant donné que la plus haute teneur en huile n' a entraîné une plus forte teneur en humidité que dans trois des huit comparaisons, les résultats de la première année ne viennent pas à l'appui de la théorie classique concernant la relation entre la teneur en huile et l'humidité du grain.

Dans les essais de deuxième année (Tableau 3), l'humidité à la récolte du grain provenant des parents hybrides producteurs de grain stériles pollinisés par LP41 était supérieure à l'humidité du grain provenant des hybrides parents de grain fertiles seuls dans trois des six comparaisons. L'humidité moyenne du grain était la même, sa valeur étant de 19,5 pour cent. Ici encore, les résultats ne viennent pas à l'appui de la théorie selon laquelle une plus forte humidité est associée à une plus haute teneur en huile.

Dans les essais de troisième année (Tableau 4), on a effectué des comparaisons d'humidité de grain des moyennes de population entre sept hybrides pollinisés par LP41 et les hybrides fertiles, et ces résultats ont révélé de légères augmentations d'humidité de grain dans le grain riche en huile TopCross. Ainsi, les résultats des essais de troisième année tendent à suivre la théorie selon laquelle une plus forte humidité est associée à une plus haute teneur en huile.

Teneur en Protéine
Dans les essais de culture en bandes de troisième année (1995) en dix-sept lieux, la teneur en protéine du grain TopCrossa (c'est-à-dire le grain résultant de la pollinisation par LP41 de l'hybride stérile du côté mâle) a été comparée à la teneur en protéine du grain produit à partir de témoins hybrides fertiles pollinisés librement.

Une analyse des moyennes de population a montré que LP41 augmentait fortement la teneur en protéine dans le grain TopCrossw comparativement au grain provenant du parent témoin fertile producteur de grain. Par exemple, la teneur moyenne en protéine du grain produit par la pollinisation de l'hybride Pfister X642 par LP41 était de 109 pour cent (9,4 pour cent au lieu de 8,6 pour cent) de la teneur en protéine du grain produit par l'autopollinisation de l'hybride X642 fertile. La teneur moyenne en protéine du grain produit par la pollinisation de l'hybride Pfister 1571 par LP41 était de 107 pour cent (9,2 pour cent au lieu de 8,6 pour cent) de la teneur en protéine du grain produit par 1'auto-pollinisation de l'hybride 1571 fertile.

Synchronisation Aigrette-Style
Le succès du système de production de grain TopCrossw repose principalement sur la synchronisation de la libération du pollen par le pollinisateur avec la sortie des styles du parent hybride producteur de grain stérile du côté mâle, ce qui est appelé la combinaison.

Des comparaisons de la date de libération du pollen par le milieu de l'aigrette de LP41 (676,9 DJC) avec la date de demi-formation des styles des hybrides Pfister stériles 2375-Sdms, 3000-Sdms, X577-Sdms, X570-Sdms, 3333-Sdms, 3339
Sdms, X465-Sdms et Kernoil -10-Sdms ont révélé que la date de libération du pollen par le milieu de l'aigrette de LP41 était similaire aux dates de floraison des hybrides Pfister 2375, X577 et 3333 ; légèrement plus tardive (38,9 DJC) que la date de floraison de l'hybride Pfister stérile 3000 légèrement plus précoce que les hybrides Pfister stériles
X570-Sdms, 3339-Sdms et Kernoil-10-Sdms ; et plus précoce de 45 DJC (environ trois jours) que l'hybride Pfister X465.

INFORMATIONS DE DÉPOT
La Demanderesse a mis sans restriction à la disposition du public un dépôt d'au moins 2500 graines d'hybride synthétique LP41 à American Type Culture
Collection (ATCC), Rockville, MD. 20852, Numéro de Dépôt
ATCC 97484. Les graines déposées à l'ATCC proviennent du même dépôt conservé par Pfister Hybrid Corn Company, Box 187, 187 North Fayette Street, El Paso, Illinois 61738, avant la date de dépôt de la présente demande. Le dépôt sera conservé à la collection ATCC, qui est une collection publique, pendant une période de 30 ans, ou 5 ans après la requête la plus récente, ou pendant la durée de validité du brevet, selon celle qui sera la plus longue, et sera remplacé s'il devient non viable pendant cette période.

Bien que l'invention ait été décrite en détail d'un point de vue illustratif et à l'aide d'exemples pour des besoins de clarté et de compréhension, il est évident que certaines variantes et d'autres formes de réalisation entrent dans le cadre et l'esprit de l'invention.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Semence de mais hybride synthétique portant la désignation LP41 et ayant le numéro de dépôt ATCC 97484.

2. Plant de mais hybride synthétique et ses parties, caractérisés en ce qu'ils sont produits par la semence de la revendication 1.

3. Pollen caractérisé en ce qu'il provient du plant de mais hybride synthétique de la revendication 2.

4. Plants de mais, caractérisés en ce qu'ils sont régénérés à partir d'une culture tissulaire du plant de mais hybride synthétique de la revendication 2.

5. Culture tissulaire de la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comprend des cellules régénérables d'une partie de plante choisie parmi le tissu méristématique, les feuilles d'anthère, les embryons, les protoplastes et le pollen.

6. Plant de mais, caractérisé en ce qu'il est régénéré à partir de cellules régénérables d'une culture tissulaire de la revendication 5.

7. Plant de mais hybride synthétique, caractérisé en ce qu'il possède toutes les caractéristiques phénotypiques, génotypiques et physiologiques du plant de mais hybride synthétique de la revendication 2.

8. Procédé de production d'une semence de mais hybride synthétique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivante

a) semer, en un voisinage permettant la pollinisation, des graines de mais des lignées synthétiques

LP41A et LP41B

b) cultiver les plants de mais résultant du semis jusqu'au moment de la floraison

c) châtrer les fleurs des plants de la lignée synthétique LP41A ou LP41B

d) permettre à une pollinisation croisée naturelle de se produire entre les lignées synthétiques ; et

e) récolter les graines produites sur les plants châtrés de la lignée synthétique.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la lignée synthétique LP41A est le parent femelle.

10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la lignée synthétique LP41B est le parent femelle.

11. Plant de mais hybride synthétique, caractérisé en ce qu'il est produit par croisement du plant de mais hybride synthétique de la revendication 2 avec un autre plant de mais différent et ayant une moitié du génotype du plant de mais hybride synthétique de la revendication 2.

12. Lignée de mais hybride synthétique portant la désignation LP41 et toute lignée de mais qui en est dérivée.

13. Mélange de semences, caractérisé en ce qu'il comprend un mélange d'une semence de mais hybride stérile du côté mâle et de la semence de mais hybride synthétique de la revendication 1.

14. Grain de mais, caractérisé en ce qu'il est produit par semis entremêlé de la semence de mais hybride synthétique de la revendication 1 avec une semence de mais hybride stérile du côté mâle.