Agronomie 17 (1997) 395-411
DOI: 10.1051/agro:19970804

Relevant traits, genetic variation and breeding strategies in early silage maize

Y. Barrière^a, O. Argillier^a, B. Michalet-Doreau^b, Y. Hébert^a, E. Guingo^a, C. Giauffret^c and J.C. Émile<sup>a

a</sup>  Station d'amélioration des plantes fourragères, Inra, 86600 Lusignan, France
^b  Station de recherche sur la nutrition des herbivores, Inra, 63122 Theix, France
^c  Station d'amélioration des plantes, Inra, 80200 Estrées-Mons, France

Abstract - A silage maize hybrid is now considered different from a grain maize hybrid. This paper gives data on relevant agronomic and feeding value traits suitable in a silage hybrid. It also gives data on breeding strategies and genetic variations available to maize breeders. A silage hybrid should have a good and stable biomass yield, and a grain content between 46 and 50 % according to the quantity and the quality of starch in the diet. Earliness of the plant should be adapted to the cropping area, and should be assessed from whole plant experiments. Cold tolerance should be improved to help cropping in northern areas, as well as resistance to soil fungi during the early growth of roots. A well-developed rooting system is necessary to either contribute to a good lodging resistance, or to contribute to a tolerance to water deficiency and nitrogen uptake. Protein content cannot be improved in the usual way, because of a lack of genetic variation, but improvement could be made through an investigation into the genetic variation of the degradability of proteins in the rumen. Digestibility should be investigated through an enzymatic solubility predicted from a NIRS calibration, performed on whole plant samples, allowing also an estimate of the cell-wall digestibility if NDF, starch and soluble carbohydrates were simultaneously given by NIRS calibrations. When available, a criterion of ingestibility should be used. The criteria of feeding value must be relevant to animal performances. To avoid the risk of a genetic drift towards low feeding values during stalk lodging resistance breeding, both traits must be considered simultaneously. Improved feeding value of a silage maize hybrid would also emerge after further investigations into biochemical traits in cell walls, in lignins monomeric composition and linkages between lignin and structural carbohydrates. Silage maize breeders must also take into account the need for feeding cattle at low costs and in environmentally friendly ways. (© Inra/Elsevier)

Résumé - Variabilité génétique, critères et stratégies de sélection des maïs ensilage précoces. L'objectif de ce texte est présenter une réflexion autour des caractéristiques de valeur alimentaire et de valeur agronomique à prendre en considération pour la sélection de maïs ensilage spécifiques de cette utilisation, en prenant en compte la variabilité génétique disponible et les stratégies de sélection à employer. Un maïs ensilage doit avoir un bon niveau de productivité, mais surtout une productivité stable au travers des différentes conditions de milieux. Sa teneur en grain doit se situer entre 46% and 50% selon la quantité et la qualité de l'amidon apporté par les compléments de la ration. Sa précocité en plante entière sera adaptée à la zone de culture envisagée, et un poids important sera donné à la tolérance au froid en début et fin de végétation, sans oublier la résistance aux champignons du sol exacerbant les dégâts de froid. La résistance à la verse en végétation du maïs ensilage sera prise en compte à partir de qualités mécaniques des tiges, mais aussi à partir d'étude de la qualité de l'ancrage racinaire. L'amélioration du système racinaire devrait aussi conduire à des génotypes valorisant mieux les intrants et plus tolérants au déficit hydrique. En raison de la très faible variabilité génétique pour la teneur en protéines, l'amélioration de la valeur azotée de ce fourrage devrait être abordée au niveau de la variabilité de la dégradabilité ruminale de ces protéines. La sélection sur la valeur alimentaire comprendra une mesure de digestibilité de la plante entière, avec l'utilisation d'une solubilité enzymatique prédite en Nirs, une mesure digestibilité des parois estimée avec un critère de type IVDNSC (en français Dinag), et à terme une prédiction de l'ingestibilité. Les critères de valeur alimentaire utilisés devront être validés par des essais avec des animaux. Pour éviter des risques de dérive sur un caractère ou sur l'autre, la pression de sélection pour la résistance à la verse sera simultanée à ces mesures de valeur alimentaire. Parce que les interactions génotypes x milieux pour la digestibilité sont faibles, les estimations pourront être conduites dans un nombre limité d'environnements représentatifs. Des progrès en valeur alimentaire du maïs ensilage viendront aussi de ceux réalisés dans la compréhension de la variabilité de composition monomérique de constitution des lignines et de celle des liaisons entre lignines et glucides pariétaux. Les sélectionneurs de maïs ensilage devront aussi prendre en compte les contraintes environnementales et la nécessité de pouvoir alimenter les troupeaux au plus faible coût. À ce titre, et puisque, dans un milieu donné, c'est la valeur du génotype qui conditionne pour l'éleveur la valeur de l'ensilage, pouvoir mettre sur le marché des hybrides ayant une génétique « maïs ensilage » est une priorité pour les obtenteurs. (© Inra/Elsevier)

Key words: maize / silage / digestibility / ingestibility / breeding

Mots clés : maïs / ensilage / digestibilité / ingestibilité / sélection