Conditions françaises de l'intéraction entre Mycosphaerella graminicola, agent de la septoriose du blé, et le blé : diversité et structure d'une population du champignon et modalités de la résistance et de la tolérance chez le blé

French conditions for the interaction between Mycosphaerella graminicola, Septoria tritici blotch agent, and wheat : fungus population diversity and structure, and mechanisms of resistance and tolerance in wheat

• Auteur / Autrice : Léa El Chartouni
• Direction : Patrice Halama, Roger Durand
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ingénierie des fonctions biologiques
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Littoral
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Lille ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de mycologie, phytopathologie, environnement (Calais, Pas-de-Calais)
• Jury : Président / Présidente : Claire Neema
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Manuela López Villavicencio, Philippe Reignault
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Claire Neema, Marie-France Corio-Costet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Glutathion S-transférase

Peroxydase

Lipoxygénases

PCR (génétique)

Satellites (génétique)

Plantes -- Maladies cryptogamiques

Relations plante-microorganisme pathogène

Blé

Mots clés libres

Mycosphaerella Graminicola

Pcr-sscp

Résistance

Tolérance

Résumé

Nous avons étudié les particularités françaises de l’interaction entre le blé et M. Graminicola. Dans un premier temps, l’étude de la diversité et de la structuration de sous-populations françaises du champignon a été effectuée sur 364 souches provenant de 17 départements, en utilisant 4 marqueurs microsatellites (ST1A4, ST1E3, ST1E7 et ST1D7) et deux séquences partielles des gènes d’actine et de β-tubuline analysées par PCR-SSCP. Les résultats obtenus ont confirmé le potentiel adaptatif du champignon en France, avec un faible flux de gène et une différenciation génétique modérée. La population française du champignon s’est avérée plus structurée que les populations précédemment étudiées et nous suggérons la présence de deux populations fondatrices avec une région d’admixion. Dans un second temps, nous avons étudié aux niveaux cytologique et biochimique les mécanismes de défenses chez 5 cultivars de blé français possédants différents profils de résistance (R) ou de tolérance (T) vis-à-vis de M. Graminicola. Nous avons constaté que la R est liée à la présence de rares papilles, la sensibilité (S) est caractérisée par un développement intercellulaire du champignon alors que la T ne présente aucun impact sur le processus infectieux du champignon. Au niveau biochimique, les activités lipoxygénase (LOX), peroxydase (PO) et glutathion-S-transférase (GST) ne discriminent pas, à elles seules, les profils de R ou de T. Les études de corrélations entre les observations cytologiques et biochimiques et les différents profils permettent de lier la nécrose à l’activité LOX chez les cultivars NT, l’enroulement du tube germinatif autour du stomate à l’activité PO chez les cultivars R et les pénétrations directes à l’activité de la GST chez les cultivars S. En outre nous discriminons les cultivars S par leurs profils de T.

We studied the interaction wheat-M. Graminicola in the French conditions. At first, we looked at the diversity and the structure of M. Graminicola French populations. 364 strains collected from 17 counties were investigated using 4 microsatellite markers (ST1A4, ST1E3, ST1E7 et ST1D7) and 2 actin and β-tubuline partial sequences analyzed with PCR-SSCP. The obtained results confirmed the fungus high adaptation potential in France. We revealed a moderate genetic differentiation with a low gene flow. The population was found to be more structured than previously investigated ones, with 3 groups corresponding to 2 major clusters and a zone of admixture. We then looked at this interaction at cytological and biochemical level. We investigated 5 French wheat cultivars presenting different resistance (R) and tolerance (T) profiles towards M. Graminicola. We noticed that R was linked to rare papillae formation, susceptibility (S) was characterized by intercellular mycelial growth, whereas T presented no impact on the fungal infection process. Lipoxygenase (LOX), peroxidase (PO), and glutathione-S-transferase (GST) activities did not discriminate between R and T profiles. Correlations between cytological and biochemical data with the different R and T profiles revealed that necrosis correlates with LOX in NT cultivars, mycelia surrounding of stomata correlates with PO in R cultivars and direct penetrations correlates with GST in S cultivars. Moreover, we discriminated between S cultivars according to their T profile.