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Dernière mise à jour : Mai 2021

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Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes

Wagner Geoffrey

Analyse génétique de la réponse métabolique du colza (Brassica napus) à l'infection par Plasmodiophora brassicae, agent causal de la hernie

Thèse soutenue le 13 juin 2012
Encadrants : Régine Delourme & Maria Manzanares-Dauleux

Résumé :

La hernie des Crucifères est une maladie racinaire en pleine expansion affectant les Brassicacées, et notamment le colza, Brassica napus L. La lutte contre la maladie se fait actuellement par le déploiement de variétés résistantes, sous contrôle monogénique, mais des phénomènes de contournement de ces résistances sont de plus en plus observés. L'utilisation de résistances partielles quantitatives pourrait permettre d’améliorer le potentiel de durabilité de la résistance, avec l'hypothèse qu'une combinaison de facteurs intervenant dans des mécanismes différents ralentirait l’adaptation des populations d'agents pathogènes. Dans ce cadre, l’objectif de ma thèse a été de déterminer quels sont les mécanismes associés aux résistances quantitatives à la hernie chez le colza.

Nous avons étudié (i) les perturbations métaboliques induites après infection par la hernie en fonction du niveau de résistance de l'hôte et (ii) la relation entre les facteurs génétiques contrôlant l'accumulation de métabolites chez des plantes infectées et les QTL de résistance à la hernie. Notre intérêt s'est porté sur le génotype Darmor-bzh, présentant un niveau élevé de résistance partielle quantitative et chez lequel des analyses histopathologiques montrent un fort ralentissement de la progression du parasite dès 21 jours après l'inoculation. En nous focalisant sur l'implication du métabolisme primaire dans la réponse à la maladie, nous avons montré une accumulation d'acides aminés libres dans les racines à des niveaux proportionnels aux niveaux de symptômes, qui pourraient traduire l'établissement de relations trophiques entre l'agent pathogène et l'hôte. Nous avons mis en évidence une diminution des teneurs en glucosinolates indoliques chez Darmor-bzh au début de la phase secondaire de l'infection, qui, en abaissant les teneurs en auxine dans la plante, pourrait contribuer à limiter l’extension des symptômes. L'architecture génétique fonctionnelle de la résistance à la hernie a ensuite été analysée dans la descendance HD Darmor-bzh x Yudal. Quatre principaux hot-spots métaboliques ont été décelés, dont 3 colocalisent avec des QTL de résistance à la hernie, confirmant ainsi le lien entre résistance quantitative et modifications des métabolismes primaires et secondaires. Chacun de ces hot-spots ayant une empreinte métabolique différente, la construction de génotypes cumulant des mécanismes de résistance différents peut être envisagée.