Effet de la dérive génétique et de la sélection sur la durabilité de la résistance des plantes aux virus
Auteur / Autrice : | Elsa Rousseau |
Direction : | Jean-Luc Gouzé, Benoit Moury |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Automatique, traitement du signal et des images |
Date : | Soutenance le 27/05/2016 |
Etablissement(s) : | Nice |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences et technologies de l'information et de la communication (Sophia Antipolis, Alpes-Maritimes) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut national de recherche en informatique et en automatique (France). Unité de recherche (Sophia Antipolis, Alpes-Maritimes) - Biological control of artificial ecosystems - Station de Pathologie Végétale / AVI-PATHO |
Jury : | Président / Présidente : Alain Viari |
Examinateurs / Examinatrices : Jean-Luc Gouzé, Alain Viari, Frédéric Hospital, Fernando García-Arenal, Christian Lannou, Gaël Thébaud, Elisabeta Vergu, Frédéric Fabre | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Frédéric Hospital |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Une plante peut être totalement protégée d'un agent pathogène grâce à un gène majeur de résistance, mais ce dernier peut être rapidement contourné suite à l'apparition et à la propagation de variants pathogènes adaptés. Cette thèse s'intéresse aux mécanismes évolutifs permettant le ralentissement de ce contournement chez les virus de plantes en agissant sur deux forces évolutives majeures, la dérive génétique et la sélection, depuis le niveau de l'hôte jusqu'à celui de la parcelle. D'abord, un modèle épidémiologique stochastique de type SI au niveau d'une parcelle agricole a montré que la dérive génétique pouvait être particulièrement bénéfique au rendement agricole lorsque l'adaptation du virus au gène majeur induit un coût de fitness intermédiaire dans les plantes sensibles. Ensuite, la conception et la validation d'un modèle basé sur des équations déterministes de Lotka-Volterra et des processus stochastiques Dirichlet-multinomiaux a permis de distinguer les effets de la dérive génétique et ceux de la sélection sur des données temporelles de compétition intra-plante entre variants viraux, et de mettre en évidence le contrôle génétique de ces effets par les plantes. Enfin, une analyse de la corrélation entre ces estimations des intensités de dérive génétique et de sélection et une estimation expérimentale de la durabilité d'un gène majeur a montré qu'une forte dérive génétique lors des stades précoces de l'infection augmentait la durabilité du gène majeur. Ces résultats ouvrent des perspectives pour une gestion plus durable de la résistance des plantes, par la sélection de variétés de plantes induisant une forte dérive génétique sur les populations d'agents pathogènes