Études évolutives et fonctionnelles de la variabilité des modes de reproduction chez le champignon responsable de la rouille du peuplier, Melampsora larici-populina.

Evolutionary and functional studies of reproductive mode polymorphism in the poplar rust fungus, Melampsora larici-populina

• Auteur / Autrice : Ammar Abdalrahem
• Direction : Pascal Frey, Sébastien Duplessis
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie et écologie des forêts et des agrosystèmes
• Date : Inscription en doctorat le 01/11/2022
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale SIReNa - Science et ingénierie des ressources naturelles
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IAM - Interactions Arbres Microrganismes
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Ecologie des champignons pathogènes forestiers

Mots clés

Mots clés libres

Évolution

Mode de reproduction

Rouille

Peuplier

Bioinformatique

L'évolution du sexe

Evolution

Reproductive mode

Poplar

Rust

Bioinformatics

Evolution of Sex

Résumé

La variabilité des modes de reproduction est une énigme de longue date en biologie de l'évolution. Or elle conditionne les trajectoires évolutives des populations et les caractéristiques morphologiques ou physiologiques des individus qui la composent. Le champignon phytopathogène Melampsora larici-populina, agent de la rouille du peuplier, est une espèce particulièrement intéressante pour l'étude du polymorphisme de des modes de reproduction. En effet, comme la plupart des Pucciniales, cette espèce présente un cycle de vie qui alterne entre une phase de multiplication asexuée et une phase de reproduction sexuée. De plus, nous avons mis en évidence l'existence de lignées strictement asexuées du champignon. La thèse propose d'aborder la question de la variabilité des modes de reproduction selon trois axes complémentaires : Une approche d'écologie évolutive qui permettra de déterminer à l'aide des outils de la génétique des populations la distribution géographique des lignées asexuées de M. larici-populina. Une approche phénotypique qui visera à démontrer expérimentalement le niveau d'investissement des lignées asexuées dans la reproduction sexuée. Une approche de génomique et de transcriptomique évolutive qui visera à élucider les bases fonctionnelles de la réalisation du cycle et de trouver les déterminants de la variation des modes de reproduction sexuée et asexuée.

The variability of reproductive modes is a long-standing conundrum in evolutionary biology. Yet, it conditions the evolutionary trajectories of populations and the morphological or physiological characteristics of the individuals that compose them. The phytopathogenic fungus Melampsora larici-populina, causing poplar rust, is particularly interesting for the study of the polymorphism of reproduction modes. Indeed, like most Pucciniales, this species presents a life cycle that alternates between an asexual multiplication phase and a sexual reproduction phase. Besides, we have demonstrated that lineages of the fungus do survive strictly asexually over decades. The thesis proposes to address the issue of variability in reproductive modes along three complementary axes: An evolutionary ecology approach that will allow us to determine the geographical distribution of the asexual lineages of M. larici-populina using population genetics. A phenotypic approach that will aim to experimentally demonstrate the level of investment of asexual lineages in sexual reproduction. A genomic and evolutionary transcriptomic approach that will aim to elucidate the functional basis of the cycle and to find the determinants of the variation of the sexual and asexual reproduction modes.