Diversité et traits d’histoire de vie des Botryosphaeriaceae et évaluation du potentiel de défense de différents cultivars de Vitis

Grapevine Trunk Diseases (GTD) : plant defence responses and diversity of Botryosphaeriaceae

• Auteur / Autrice : Aurelia Nivault
• Direction : Marie-France Corio-Costet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ecologie évolutive, fonctionnelle et des communautés
• Date : Soutenance le 30/11/2017
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et Environnements (Talence, Gironde ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Santé et agroécologie du vignoble (INRA Bordeaux-Aquitaine)
• Jury : Président / Présidente : Michel Hernould
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sylvie German-Retana, Philippe Larignon
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Florence Fontaine, Marc-Henri Lebrun, Philippe Reignault

Mots clés

Mots clés contrôlés

Plantes -- Moyens de défense

Fléaux

Vigne

Lutte contre

Botryosphaeriacées

Mots clés libres

Botryosphaeriaceae

Traits d’histoire de vie

Vitis vinifera

Maladies de dépérissement

Diversité

Potentiel de défense

Botryosphaeriaceae

Life traits

Vitis vinifera

Grapevine Trunk Disease

Diversity

Plant defense

Résumé

Vitis vinifera L. représente l’une des cultures les plus répandues dans les pays producteurs de vin, laquelle est soumise à de nombreuses contraintes environnementales pouvant favoriser l’émergence des maladies de dépérissement du bois (MDB). La famille des Botryosphaeriaceae est responsable du Botryosphaeria dieback, provoquant des chancres et des nécroses qui conduisent à une dépréciation de la qualité du vin, voire à la mort des ceps. Les méthodes de lutte sont peu efficaces. Sept espèces sont retrouvées dans le vignoble français dont B. dothidea, D. intermedia, D. mutila, D. seriata, Do. viticola, N. parvum et L. viticola. Nous avons étudié différents traits d’histoire de vie de ces agents pathogènes : (i) leur agressivité in planta, (ii) leur adaptation à des contraintes environnementales (e.g. température, fongicides), (iii) la présence de mycovirus, pour acquérir des connaissances sur leur pouvoir adaptatif face aux contraintes environnementales et expliquer la variabilité de leur agressivité. En complément, l’évaluation de la sensibilité de cultivars de Vitis face à une infection par N. parvum et D. seriata a été réalisée, et le potentiel de défenses de différents cépages (Ugni Blanc, Cabernet-Sauvignon et Merlot) a été étudié. L’ensemble des travaux menés ont permis de révéler des espèces très agressives telles que N. parvum et L. viticola par rapport à D. seriata, lors d’inoculations en serre sur des boutures. Les températures optimales de croissance déterminées montrent que certaines espèces (ex. Lasidiplodia spp.) sont mieux adaptées à des températures élevées (33°C). Par ailleurs, la sensibilité de 65 souches et génotypes a été testée pour 9 fongicides avec des modes d’action différents (inhibiteurs de la respiration mitochondriale, de la biosynthèse des stérols, du cytosquelette, multi-sites, etc.). De nombreuses espèces sont peu ou pas sensibles à certains de ces fongicides et des souches résistantes ont été trouvées avec un facteur de résistance pouvant atteindre plus de 1000. D’autre part, la détection de mycovirus au sein des 65 isolats a permis d’identifier la présence de 6 mycovirus, dont Neofusicoccum luteum mitovirus 1 et Neofusicoccum luteum fusavirus 1. L’évaluation du potentiel de défense des trois cultivars Vitis face à une infection par N. parvum et D. seriata a montré des réponses différentes entre cépages et en fonction de l’agent pathogène. In fine, des analyses croisant les différents traits d’histoire de vie et les interactions plante-pathogènes ont été faites, et l’ensemble des résultats nous a fourni de nouvelles pistes d’étude pour lutter contre ces agents pathogènes.

Vitis vinifera L. is largely cultivated in countries producing wine but an increase in grapevine trunk diseases (GTDs) have been observed due to the attack of several fungal pathogens including those belonging to the Botryosphaeriaceae family (Botryosphaeria dieback). Seven species were isolated in the French vineyards B. dothidea, D. intermedia, D. mutila, D. seriata, Do. viticola, N. parvum and L. viticola. Nowadays, no efficient products are available to control these diseases. Studying, different life traits of 65 strains of different genotypes of the Botryosphaeriaceae’s family, known to have members displaying different aggressiveness, would lead to a better understanding of these wood pathogens. Their in planta aggressiveness, their adaptation towards environmental pressures (temperature, fungicides), and the detection of mycoviruses were carried out. In order to have a better comprehension of the interaction within the plant, the expression analysis of genes involved in the plant defense were assayed upon 3 cultivars (Cabernet Sauvignon, Merlot, and Ugni-Blanc) but also on two species (N. parvum and D. seriata). L. viticola, and N. parvum, were shown to be more aggressive than D. seriata and. L. viticola is more adapted to higher temperature (33°C). Moreover, the strains tested with 9 different fungicides (mitochondrial respiratory, sterol biosynthesis, cytoskeleton or multisite inhibitors, etc.) showed lower sensitivity within some species, (with a resistance factor reaching a 1000). In addition, at least 6 mycoviruses were characterized. Amongst them, two mycoviruses were isolated from a N. luteum strain and were fully sequenced (Neofusicoccum luteum mitovirus 1 and Neofusicoccum luteum fusavirus 1). The three cultivars infected with either N. parvum or D. seriata showed different gene responses between themselves but also between the different strains inoculated. These different studies are giving us more information upon these Botryospheriaceae fungi, to find out new efficient or complementary methods in order to control GTDs