Résistances du pommier à la tavelure et au feu bactérien : interactions entre les résistances génétiques et induites par les SDP

Apple resistances to scab and fire blight : interactions between genetic and PRI-induced resistances

• Auteur / Autrice : Juliette Benejam
• Direction : Charles-Éric Durel, Laure Perchepied
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences agronomiques, biotechnologies agro-alimentaires
• Date : Soutenance le 12/02/2021
• Etablissement(s) : Angers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Écologie Géosciences Agronomie Alimentation (Rennes ; 2016-2022)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : 10 - IRHS (Institut de Recherche en horticulture et semences)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Recherche en Horticulture et Semences
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Elsa Ballini, Philippe Simoneau
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Fabienne Baillieul, Béatrice Denoyes-Rothan

Mots clés

Mots clés contrôlés

Phytopathologie

Feu bactérien

Tavelure du pommier

Pommier

Mots clés libres

Malus domestica

Venturia inaequalis

Erwinia amylovora

Résistance génétique

Résistance induite

Mécanismes d’interaction

Malus domestica

Venturia inaequalis

Erwinia amylovora

Genetic resistance

Induced resistance

Interaction mechanisms

Résumé

Diversifier les méthodes de protection des cultures est un enjeu majeur pour réduire l’utilisation de pesticides. Le déploiement de variétés génétiquement résistantes et les stimulateurs de défense des plantes(SDP) sont deux méthodes de protection alternatives prometteuses mais qui peuvent être individuellement rapidement contournées ou d’efficacité partielle et variable. L’utilisation combinée de ces deux types de résistances a été envisagée pour s’affranchir de ces limites et développer une stratégie intégrée de protection durable du pommier.Le pommier est l’une des cultures les plus traitées, du fait de variétés commerciales majoritairement sensibles aux bioagresseurs. Cette étude a visé deux maladies majeures : la tavelure (Venturia inaequalis) et le feu bactérien (Erwinia amylovora). Une descendance F1 dans laquelle ségrègent des QTLs de résistance, ainsi qu’une collection de variétés anciennes ont été utilisées. Quatre produits SDP ont été testés mais plus particulièrement l’Acibenzolar-S-Methyl, un analogue de l’acide salicylique.La complémentarité des résistances génétiques et induites a été explorée par des approches phénotypiques et génétiques afin de comprendre la nature de l’interaction entre ces résistances et les facteurs pouvant l’influencer.En complément, les mécanismes moléculaires impliqués dans ces résistances ont été explorés par des approches transcriptionnelles et de métabolomique.La combinaison de ces résistances s’avère être complémentaire et très efficace pour la protection des pommiers mais ne fait pas intervenir de modulation forte de l’effet des QTLs de résistance. La signalisation par les acides salicyliques et jasmoniques, les flavonoïdes et les acides gras semblent jouer un rôle dans ces résistances.Les résultats obtenus ouvrent des premières pistes pour l’élaboration de modèles conceptuels et mécanistiques de l’interaction entre les résistances génétiques et induites par les SDP.

Diversifying crop protection methods is a main challenge to reduce the use of pesticides. Deploying genetically resistant varieties and spraying plant resistances inducer (PRI) are two promising alternative protection methods, but, individually, they are often quickly overcome or have partial and variable efficacy. The combined use of these two types of resistance has been considered for going beyond such limitations and developping an integrated strategy for sustainable protection. Apple is one of the most treated crops, because most of commercial varieties are susceptible to several diseases.This study targeted two major diseases: apple scab (Venturia inaequalis) and fire blight (Erwinia amylovora). An F1 progeny segregating for resistance QTLs and a collection of old varieties were used. Four PRI products were tested but more particularly Acibenzolar-S-Methyl, asalicylic acid analogue.The complementarity of genetic and induced resistances was first explored by phenotypic and genetic approaches in order to understand their interaction pattern and the influencing factors. In addition, the molecular mechanisms involved in both resistances have been explored through transcriptional and metabolomic approaches. The combination of both resistances is complementary and very effective for the protection of apple, but it does not exhibit a strong modulation of QTL effects. Salicylic and jasmonic acids signaling, flavonoids and fatty acids seem to play a role in these resistances. The gained results open leads for the elaboration of conceptual and mechanistic models describing the interactions between genetic and PRI-induced resistances.