Diffusion de Colletotrichum gloeosporioides dans l'environnement agricole : origine, dynamique d'installation et rôle des hôtes alternatifs.

Diffusion of Colletotrichum gloeosporioides in the agricultural environment : origin, dynamics of establishment and role of alternative hosts.

• Auteur / Autrice : Pauline Dentika
• Direction : Harry Ozier-Lafontaine, Laurent Penet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences agronomiques, biotechnologies agro-alimentaires
• Date : Soutenance le 17/12/2021
• Etablissement(s) : Antilles
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Milieu insulaire tropical à risques : protection, valorisation , santé et développement (Pointe-à-Pitre)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : AgroSystèmes Tropicaux - Institut national de la recherche agronomique (France). Centre de recherches des Antilles et de la Guyane
• Jury : Président / Présidente : Claire Neema
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Harry Ozier-Lafontaine, Laurent Penet, Claire Neema, Carine Marie-Magdeleine, Angela Alleyne, Olivier Cheptou, Etienne Bezault, Tiphaine Vidal
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Carine Marie-Magdeleine, Angela Alleyne, Olivier Cheptou

Mots clés

Mots clés contrôlés

Protection

Cultures

Écologie agricole

Environnement

Colletotrichum

Mots clés libres

Adventices

Dioscorea alata

Psidium guajava

Colletotrichum spp

Weeds

Crop protection

Colletotrichum spp

Résumé

Cette thèse étudie sous plusieurs angles la spécialisation de Colletotrichum gloeosporioides sur différentes espèces végétales et dans les niches de plusieurs milieux écologiques. Son originalité réside dans la diversité d’approches utilisées afin de comprendre la dynamique globale du champignon, de l’environnement au champ. Il est établi que les conditions météorologiques favorisent la dispersion du pathogène dans l’environnement et contribuent à la multiplication sur les plantes et la dissémination.Nous avons alors cherché à comprendre la dynamique de contamination des cultures, autant que le rôle de la compétence de l'hôte dans le maintien et le développement des champignons dans le paysage au sens large. Anticiper les épisodes épidémiques grâce à l’étude d’un ensemble d’éléments du paysage qui pourraient « entraver » la dispersion des spores et réduire le risque de maladie pour les cultures à l’échelle de la parcelle, de son environnement immédiat et de la flore naturelle, forment la base de ces travaux. Colletotrichum gloeosporioides est une espèce de champignon hydrophile ubiquiste ayant une large gamme d’hôtes, dont la Grande Igname, Dioscorea alata qui lui est particulièrement sensible. Sa croissance et son développement sont favorisés par des climats tropicaux, comme celui de la Guadeloupe, et en particulier permettent une présence continue tout au long de l’année. Nous avons pu observer sa présence sur des adventices à proximité des champs, ce qui fait donc des plantes férales, des intermédiaires relais qui modulent la présence du champignon à l'échelle locale. Ainsi, une prévalence élevée du pathogène sur ces adventices influence l’initiation des épidémies dans les champs.Toutefois l’étude de la dynamique de colonisation des niches écologique de C.gloeosporioides au sein de la flore naturelle a montré qu’il y est très rependu et ce dans tous les environnements écologiques et ce quel que soit l’altitude. Le fait qu’il soit plus présent au niveau de la strate herbacée et dans les environnements humides nous permet d’en déduire que la végétation naturelle est une source potentielle d'inoculum pour les cultures locales.Le suivi de la prévalence du phytopathogène au cours du temps, nous avons pu déterminer que sa présence est continue et il en résulte des émissions sporadiques locales régulières.L’analyse de la présence de C.gloeosporioides sur le goyavier, a permis d’avoir des informations sur sa dynamique de colonisation. Par exemple, les facteurs précoces sont ceux influençant la dispersion, et les facteurs tardifs, ceux qui favorisent la croissance du champignon et qui entraînent une multiplication locale.La présence d’un congénérique d’une espèce différente, Colletotrichum truncatum influence sa virulence sur igname avec un effet d’interaction lié à la résistance naturelle du cultivar. En fait, il s’avère que l’arrivée simultanée des deux Colletotrichum accélère le processus d’infection et une réduction significative de la virulence est constatée lorsque C.truncatum est installé sur la surface foliaire avant l’arrivée de C. gloeosporioides.Ce travail de thèse permet d’ors et déjà d’utiliser la spécialisation d’hôtes de C.gloeosporioides afin de mettre en place des alternatives de gestion des cultures basées sur le contrôle des espèces adventices au champ et à proximité des cultures. Il ouvre également la porte à de futures études sur l’impact du choix du type de haie, d’adventices et d’arbres non hôtes aux abords des cultures pour limiter la dynamique locale et l’impact de Colletotrichum gloeosporioides.

This dissertation is focusing on Colletotrichum gloeosporioides specializing on various plants species in diverse ecological environment. It takes various approaches for understanding the global dynamics of this pathogenic fungus from the environment to crop. It is well known that meteorological conditions promote conidial dispersion in the environment and inoculation and multiplication on plants.Thus, we seeked to understand the dynamics of crop infection due to environmental spore load. We focused on landscape effectswhich could prevent spore dispersal and reduce diseases risks for crop at plot scale, in order to anticipate casual epidemics via immediate environment and natural flora. Colletotrichum gloeosporioides is an ubiquitous fungus species with a wide range of hosts including our focal crop --Greater Yam (Dioscorea alata) which is particularly sensitive to anthracnose disease caused by Colletotrichum. Growth and fungal development are promoted by tropical climate such as occuring in Guadeloupe and translates into permanent presence of the fungus over the year.We demonstrated presence on weeds near fields, which therefore makes feral plants an important relay for inoculum source and disease, and modulate fungal presence at local level. Higher prevalence of the pathogen on weeds influenced crop epidemic initiation. Furthermore, dynamic colonization of the natural vegetation by C.gloeosporioides showed a widespread prevalence in local flora and for all kinds of forest environments and vegetation strata, for every elevation level sampled. The fact that the fungus is fairly frequent at herbaceous stratum allowed us to deduce that the natural vegetation is a potential inoculum source for local cultures.In addition, a prevalence monitoring in hedges over time and yielded evidence that the continuous presence is the results of sporadic local spores emission. Further analysis of C.gloeosporioides prevalence on guava trees allowed to detail colonization dynamics. For example, early factors are those influencing dispersal and late factors those that promote fungal growth, which leads to local multiplication.In a last experiment, we demonstrated that the cooccurence of a congeneric influenced C. gloeosporioides virulence on yam with an interaction effect linked to the cultivar natural resistance to anthracnose. In fact, it also turns out that simultaneous arrival of the two Colletotrichum fungi accelerated infection process, while a significant decrease in virulence is observed when C.truncatum established prior to C.gloeosporioides inoculation.This PhD dissertation allowed proposal of using hosts specialization of C.gloeosporioides to set up weed management alternatives based on targeted weed species control in fields and near crops. It also opens the door for future studies on the impact of the choice of non-host type of hedge, weeds and trees near crops to decrease the local pathogen load and impact of C.gloeosporioides for yam crops.