Diversité et bases moléculaires de l’agressivité de Ganoderma Boninense, agent causal de la pourriture basale du stipe chez le palmier à huile (Elaeis guineensis)

Diversity and molecular basis of Ganoderma Boninense agressivness, causal agent of the oil palm (Elaeis guineensis) basal stem rot

• Auteur / Autrice : Maxime Mercière
• Direction : Jean-Marc Bouvet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie intégrative des plantes
• Date : Soutenance le 17/12/2015
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : Systèmes Intégrés en Biologie, Agronomie, Géosciences, Hydrosciences, Environnement (Montpellier ; École Doctorale ; 2009-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Amélioration Génétique et Adaptation des Plantes méditerranéennes et tropicales
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Marc Bouvet, Philippe Simoneau, Thierry Robert, Claire Neema, Frédéric Breton
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Philippe Simoneau, Thierry Robert

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transcriptome

Génétique des populations

Satellites (génétique)

Génome

Ganoderma

Mots clés libres

Ganoderma boninense

Génome

Microsatellite

Génétique des populations

Transcriptome

Ganoderma boninense

Genome

Microsatellite

Population genetic

Transcriptome

Résumé

La compréhension de la structure génétique et de la dynamique des populations, ainsi que les mécanismes moléculaires régissant les interactions entre l’hôte et le pathogène sont des éléments clefs pour la gestion des maladies. Au cours de cette étude nous avons cherché à développer dans un premier temps des marqueurs microsatellites à partir de données issues du séquençage d’un isolat de Ganoderma boninense. Ces marqueurs microsatellites nous ont permis d’étudier la structuration génétique et l’histoire démographique de G. boninense. Le génotypage d’un sous-échantillonnage issus de missions de récolte en Malaisie et à Sumatra nous a permis de mettre en évidence deux groupes principaux au sein de l’Asie du Sud-Est. Nous avons ensuite concentré notre attention sur la région regroupant la Malaisie péninsulaire et l’île de Sumatra, zone historique de développement de la culture industrielle du palmier à huile et d’apparition de la pourriture basale du stipe due à G. boninense, qui semble former une seule population. Nous avons examiné à une échelle géographique plus restreinte cette zone géographique afin de mettre en évidence une potentielle sous structure au sein de cette population. En testant l’effet du fond génétique du palmier d’origine de chaque individu, du nombre de génération de palmier précédent le moment de la récolte de l’individu, ou de la distance géographique sur une possible sous-structure des individus au sein de la zone historique, nous avons mis en évidence qu’aucune sous-structure génétique n’émergeait. En revanche, La comparaison de plusieurs scénarios d’évolution démographique a permis de mettre en évidence un phénomène d’expansion très ancien bien antérieur au début du développement de la culture industrielle du palmier à huile. Pour finir, la comparaison des données transcriptomiques entre des isolats agressifs et non agressifs a permis de souligner la présence d’une centaine de gènes différentiellement exprimés possédant une annotation fonctionnelle. Les résultats de ces deux approches pourront permettre une meilleure gestion de la maladie ainsi que l’amélioration des programmes développement et de gestion des résistances.

The understanding of genetic structuration and population dynamic, as well as the molecular mechanisms ruling host/pathogen interaction, are key elements for disease management. During this study, as first step, we were looking to develop microsatellites markers from genomic data obtained from sequencing of a Ganoderma boninense pure strain. Those markers allowed studying genetic structuration and demographic history of G. boninense. Genotyping of a subset of samples from sampling mission in Malaysia and Sumatra have highlighted two main groups in South-East Asia. Then, we focused on a region gathering peninsular Malaysia and Sumatra together, as it is both historical region of industrial oil palm culture development and the first region of basal stem rot observation caused by G. boninense, and to appear as a single population. We examine this region at a lower scale in order to highlight a potential genetic substructure in this population. We tested for effect of genetic tree background of each sample, number of planting generation before sampling and geographical distance between sample in order to observe a potential correlation between genetic substructure and one of those factors. As no correlation appeared, we concluded that this population does not have a genetic substructure. On the other hand, the comparison between several demographic evolution scenarios have shown a strong support for a past expansion event further back in time from the beginning of industrial oil palm culture development. To conclude, the exploration of transcriptomic data between strains owning aggressive or non-aggressive profile showed the differential expression of a hundred genes owning a functional annotation. Results from both approaches will allow the development of better disease management and a better resistance selection and management program.