Tache noire de l'ananas : déterminisme du processus infectieux par approches moléculaire et biochimique

Fruitlet core rot of pineapple : exploration of the infectious disease process by molecular and biochemical approaches

• Auteur / Autrice : Manon Vignassa
• Direction : Marc Chillet, Sabine Schorr-Galindo
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie végétale
• Date : Soutenance le 08/06/2021
• Etablissement(s) : La Réunion
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Technologies et Santé (Saint-Denis, La Réunion)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Qualisud (La Réunion)
• Jury : Président / Présidente : Christian Steinberg
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Isabelle Fock-Bastide, Elsa Ballini, Jean-Christophe Meile
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Luc De Lapeyre De Bellaire

Mots clés

Mots clés contrôlés

Talaromyces

Interactions hôte-parasite

Ananas (fruits)

Relations hôte-parasite

Fusarioses

Ananas comosus

Mots clés libres

Ananas comosus

Fusarium

Interaction hôte-Pathogène

Maladie de la tache noire

Talaromyces

Ananas comosus

Fruitlet Core Rot

Fusarium

Host – pathogen interaction

Talaromyces

Résumé

Les cultures d’ananas de la Réunion sont soumises à une forte pression parasitaire favorisée par le climat subtropical de l’île. La maladie de la tache noire est causée par un cortège de champignons filamenteux dont Fusarium ananatum est l’espèce la plus décrite à ce jour. Le développement de taches noires dans les fruits matures constitue une problématique majeure de par son impact sur la qualité de l’ananas ‘Queen Victoria’ présentant une forte sensibilité à cette pathologie. La gestion des épisodes épidémiques repose actuellement sur des méthodes associant des pratiques culturales adaptées et l’utilisation de fongicides. Toutefois, ces stratégies s’avèrent infructueuses pour des conditions climatiques fortement favorables au développement et à la dispersion des agents pathogènes. L’accumulation de mycotoxines au sein des tissus infectés représente également une préoccupation d’envergure dans la préservation de la sécurité sanitaire des productions d’ananas. Dans l’objectif de développer de nouveaux leviers de résistance plus durables, des recherches visant à caractériser les déterminants de la sensibilité de l’ananas ‘Queen Victoria’ ont été menées sur chaque composante du pathosystème. Une approche épidémiologique a permis d’établir que l’occurrence de la tache noire est positivement corrélée à une contamination résultant d’une dispersion aérienne des spores d’espèces pathogènes. De plus, la prédominance d’espèces fongiques appartenant aux complexes Fusarium fujikuroi et Talaromyces purpureogenus au sein du mycobiome du fruit a démontré l’implication d’un cortège pathogène constitué de Fusarium proliferatum, Fusarium ananatum, Fusarium oxysporum, Fusarium sacchari, Talaromyces stollii et Talaromyces amestolkiae dans l’expression de cette pathologie. L’étude in vitro des profils d’interaction entre quatre de ces espèces a mis en évidence le pouvoir antagoniste de T. stollii sur la croissance des espèces pathogènes de Fusarium. D’importantes variations dans les concentrations en mycotoxines (fumonisines B1, B2 et beauvericine) ont également été mesurées au cours de confrontations entre les pathogènes. Enfin, l’analyse par comparaison variétale des voies de signalisation moléculaire conditionnant les réponses de défense précoces montre que la sensibilité du cultivar ‘Queen Victoria’ est en partie imputable à une faible expression constitutive des gènes impliqués dans la synthèse de protéines PR. Les résultats obtenus suggèrent la mise en œuvre d’une stratégie fongique basée sur la répression des signaux de défenses transduits chez l’ananas au cours des 72 premières heures de l’interaction hôte – pathogène menant à l’établissement de la maladie.

In Reunion Island, pineapple crops are exposed to high parasitic pressure promoted by the subtropical climate of the island. The Fruitlet Core Rot (FCR) disease is caused by a set of fungal pathogenic species in which Fusarium ananatum has been the most described so far. The development of brown discoloration in mature fruits represents a major issue affecting notably the quality of the ‘Queen Victoria’ pineapple cultivar due to its high susceptibility to FCR. Until now, the management of epidemics lies on the combination of suitable agricultural practices and the use of fungicide treatments. Nevertheless, these strategies are unsuccessful in the presence of climatic conditions that favor the development and dispersion of causalagents. Mycotoxins accumulation in the flesh of infected fruits is also of concern in the preservation of sanitary quality of fruit productions. In order to develop novel alternatives for sustainable sources of FCR resistance, my research work focused on the determinants of ‘Queen Victoria’ pineapple susceptibility. An epidemiological approach permitted to establish that Fruitlet Core Rot occurrence ispositively correlated to contamination patterns resulting from aerial dispersion of the pathogen spores. Moreover, the prevalence of fungal species belonging to the complexes Fusarium fujikuroi and Talaromyces purpureogenus within the fruit mycobiome have demonstrated the role of a pathogenic fungal set composed of Fusarium proliferatum, Fusarium ananatum, Fusarium oxysporum, Fusarium sacchari, Talaromyces stollii and Talaromyces amestolkiae in the disease expression. The in vitro study of interaction profiles between four of those species have evidenced the growth antagonism of T. stollii on the pathogenic Fusarium species. Significant variations of mycotoxin contents (fumonisins B1, B2 and beauvericin) were also measured during dual culture of pathogens. Finally, the analysis based on varietal comparison of the molecular signal promoting early defense responses show that susceptibility of ‘Queen Victoria’ cultivar is partly supported by a low constitutive expression of genes involved in the synthesis of PR proteins. The results suggest a fungal strategy based on the repression of defense signal transduction in pineapple during the first 72 hours of the host - pathogen interaction leading to the disease establishment.