Soutenance mémoire
Diversité génétique et pouvoir pathogène de Corynespora
Sélection à l’aide des marqueurs chez l’hévéa
Un marqueur génétique est un caractère observable sur les plantes, peu ou pas influencé par l’environnement et présentant donc une héritabilité proche de 1 ou égale à 1. Chez l’hévéa, on a utilisé sucessivement des marqueurs morphologiques, protéiques (isozymes), et moléculaires (portant directement sur l’observation de l’ADN). On dispose de peu de marqueurs morphologiques chez l’hévéa : on peut reconnaître certains clones en plantation sur différentes caractéristiques et notamment d’après leur architecture générale et leur branchement. Dans les jardins à bois, des techniciens entraînés peuvent également reconnaître certains clones. La morphologie des graines est un moyen assez efficace de reconnaissance des clones, notamment quand on dispose d’une collection de graines de référence, mais cela suppose de disposer d’arbres produisant ces graines.L’étude du déterminisme génétique des caractères agronomiques cibles est une approche dont l’importance ne cesse de croître dans les programmes d’amélioration génétique car elle permet d’accroître notablement l’efficacité et la précision des schémas de sélection par la mise en oeuvre de la sélection assistée par marqueurs (SAM). La SAM consiste à utiliser des marqueurs génétiques moléculaires pour prédire la valeur génétique des individus en cours de sélection. En fait, on recherche les marqueurs (locus) pour lesquels la ségrégation en terme génétique d’une population en ségrégation d’une famille (plupart de cas F1 chez la plante allogame) est associée au phénotype observé. Ces marqueurs doivent donc être polymorphes au sein de la population étudiée pour construire la carte génétique et ce polymorphisme doit être associé aux variations observées du caractère d’intérêt pour identifier les zones du génome associées à ce caractère (Quantitative Trait Locus, QTL). Cette méthode présente des avantages surtout chez les plantes pérennes comme l’hévéa par rapport à la sélection morphologique traditionnelle : plus rapide (quelques jours d’analyse au laboratoire suffisent pour établir un diagnostic de la présence ou l’absence des gènes d’intérêt dans un individu en cours de sélection) ; plus précise, stable, non influencée par les facteurs environnementaux. Les études de cartographie de QTL ont créé la base pour la sélection assistée par marqueurs.
Symptomatologie
La maladie CLF provoque en général des lésions foliaires brunes entourées d’un halo jaune, qui s’élargissent de façon irrégulière et affectent préférentiellement les nervures. Le brunissement des nervures produit parfois des symptômes caractéristiques dits en « arête de poisson » (Chee, 1988) (Fig 1.9). Les feuilles immatures fortement infectées deviennentjaunes sur une partie de leur surface avant de tomber. Les infections peuvent aussi affecter les feuilles matures, les tiges et les pétioles. Le diagnostic et la notation de la maladie en conditions naturelles sont très difficiles compte tenu de la grande diversité des symptômes attribués à Corynespora et de la confusion possible avec d’autres maladies foliaires. Les symptômes spécifiques en « arêtes de poisson » ne sont pas toujours rencontrés et concernent plutôt les feuilles matures, qui résistent mieux. Les lésions, de formes irrégulières, brunâtres ou desséchées au coeur, associées à une légère chlorose périphérique, peuvent ressembler aux symptômes de l’anthracnose causés par Colletotrichum gloeosporioides. Des symptômes ressemblant à ceux provoqués par Helminthosporium heveae ont également été observés. Plusieurs espèces de champignons pathogènes peuvent provoquer la chute des jeunes feuilles et la simple observation visuelle ne permet pas toujours de poser un diagnostic car les symptômes sur jeunes feuilles sont souvent moins caractéristiques.
L’agent pathogène : Corynespora cassiicola (généralités)
Corynespora cassiicola (Berk & Curtis) Wei, est un champignon de la classe des ascomycètes, appartenant aux dothideomycètes. Il forme avec Corynespora smithii un clade phylogénétique distinct parmi les pléosporaceae (Schoch et al., 2009). Il a été observé sur au moins 389 espèces de plantes tropicales et subtropicales (http://nt.ars-grin.gov/fungaldatabases/). Ce champignon infecte également la peau humaine, conduisant à des mycoses (Huang et al., 2009). Seule la forme asexuée (anamorphe) est connue. Ce champignon pathogène attaque quasiment tous les parties aériennes de la plante (feuille, tige, pétiole, fleur, fruit,…) (Fig 1.9) et cause d’importants dégâts sur de nombreuses plantes d’intérêt économique telles que l’hévéa, la tomate, le concombre, le coton, le soja (Chee, 1990; Koenning et al., 2006; Lakshmanan et al., 1990; Oliveira et al., 2006, 2007; Schlub et al., 2009). Des isolats de Corynespora ont également été obtenus à partir de matériel sain (isolats endophytes) chez le chêne Quercus ilex (Collado et al., 1999), chez Aegle marmelos (Gond et al., 2007), chez Magnolia liliifera (Promputtha et al., 2007), chez d’autres plantes des forêts tropicales (Suryanarayanan et al., 2002, 2011), et chez l’hévéa au Brésil (Déon et al., 2012a). On ne sait pas encore si les isolats endophytes sont distincts des isolats pathogènes, ou bien si les mêmes souches peuvent adopter différents styles de vie en fonction de l’hôte et/ou de l’environnement.
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Table des matières
Remerciements Résumé Abstract Abréviations . Liste des figures Liste des tableaux Introduction Présentation de l’hévéaculture et du pathosystème Hevea x Corynespora dans une perspective d’amélioration génétique Le caoutchouc naturel et sa production par Hevea brasiliensis Historique de la production du caoutchouc naturel Domestication de l’hévéa Description botanique et génétique d’Hevea brasiliensis Le système laticifère et la production du caoutchouc . Les principales maladies fongiques des feuilles chez l’hévéa Les méthodes de lutte contre les maladies fongiques. L’amélioration génétique de l’hévéa La maladie « Corynespora Leaf Fall » (CLF) Manifestations de la maladie dans les plantations d’hévéa. Symptomatologie . L’agent pathogène : Corynespora cassiicola (généralités) . Condition climatique et processus d’infection chez l’hévéa Diversité génétique et pouvoir pathogène de Corynespora Phytopathologie et réactions de défense chez la plante et chez l’hévéa La cassiicoline et la diversité des effecteurs de virulence Phénotypage de l’interaction Hevea x Corynespora . Objectifs de la recherche Matériel & Méthodes Matériel végétal Variétés clonales d’hévéa Population F1 d’une famille biparentale Matériel fongique La collection de souches de Corynespora cassiicola Méthodologie de l’isolement et de la caractérisation des souches Le test toxinique Production des filtrats de culture Purification de la toxine cassiicoline Cas1 par chromatographie HPLC Méthodologie du test toxinique Liste des traitements testés Test d’inoculation en gouttes conidiennes sur feuilles détachées Production de la suspension de conidies Inoculation de feuilles détachées en gouttes de suspension conidienne . Génotypage à l’aide de marqueurs microsatellites (SSR) Analyse statistique et analyse du déterminisme génétique Analyses statistiquesChapitre Discussion, Conclusions & Perspectives Discussion générale Aspects méthodologiques du test Sensibilité des clones d’hévéa mesurée par le test toxinique . Le test toxinique permet-il d’identifier des pathotypes de Corynespora ? Déterminisme génétique de la réponse de l’hévéa aux exsudats de Corynespora Effets principaux et interaction Hevea x Corynespora Conclusion Perspectives . Références bibliographiques Annexe Annexe Protocole de l'isolement à partir des feuilles Annexe Purification de la toxine cassiicoline Annexe Poster Annexe Alignement des marqueurs des groupes de liaison entre les trois cartes génétiques Annexe Article
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