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

par Geoffrey Wagner

Thèse de doctorat en Sciences de l’environnement

Sous la direction de Maria Manzanares-Dauleux et de Régine Pellan-Delourme.

Soutenue en 2012

à Rennes, Agrocampus Ouest .


  • Résumé

    La hernie est une maladie racinaire du colza, Brassica napus, causée par le protiste Plasmodiophora brassicae. La lutte se fait actuellement par déploiement de variétés présentant de résistances monogéniques facilement contournables. Le potentiel de durabilité pourrait être amélioré par l'exploitation des résistances partielles quantitatives. Cependant, les mécanismes sous-jacents à ces résistances restent encore peu connus, notamment au niveau métabolique. Dans ce cadre, ma thèse vise à caractériser (i) les perturbations métaboliques induites après infection par P. Brassicae et (ii) l'architecture fonctionnelle de la résistance partielle quantitative à la hernie. Nous avons montré une accumulation d'acides aminés libres dans les racines à des niveaux proportionnels aux niveaux de symptômes, pouvant ainsi contribuer à la nutrition du parasite. De plus, les teneurs en glucosinolates indoliques diminuent au début de la phase secondaire de l'infection chez Darmor-bzh, génotype présentant un haut niveau de résistance partielle quantitative. Cette chute pourrait, via la voie de l'auxine, contribuer à limiter le développement des symptômes. Des analyses de génétique métabolomique ont mis en évidence quatre principaux hot-spots métaboliques, dont trois colocalisent avec des QTL de résistance à la hernie, confirmant ainsi le lien entre résistance quantitative et perturbations des métabolismes primaire et secondaire. Chacun de ces hot-spots ayant une empreinte métabolique différente, la construction de génotypes cumulant des mécanismes de résistance différents peut être envisage

  • Titre traduit

    Genetic analysis of rapeseed metabolic response (Brassica napus) to clubroot infection (Plasmodiophora brassicae)


  • Résumé

    Clubroot is a disease affecting rapeseed, Brassica napus, caused by the protist Plasmodiophora brassicae. Disease control is achieved by the use of varieties with resistances under monogenic control that can be rapidly overcome by pathogen populations. Potential durability of clubroot resistance could be improved by the use of partial quantitative resistance. However, little is known about the mechanisms underlying this resistance particularly at the metabolic level. In this context, the objective of this work was to decipher (i) the metabolic changes induced after P. Brassicae infection and (ii) the functional architecture of quantitative partial resistance to clubroot. We showed an accumulation of free amino acids in infected roots which correlated to the level of symptoms, possibly contributing to pathogen nutrition. Moreover, indole glucosinolate contents decreased in the first steps of the secondary phase of the infection in Darmor-bzh (a genotype showing a high level of quantitative partial resistance). This decrease could, through the auxin pathway, contribute to limit the development of symptoms. Metabolic genetics analysis highlighted four main metabolic QTL hotspots, three of which colocalised with QTL for clubroot resistance, thus supporting the relationship between partial quantitative resistance and primary and secondary metabolites. Since different metabolic profiles underlie each hotspot, resistant genotypes with different mechanisms can be designed for a better durability.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (254 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr(223-254 p.)

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  • Bibliothèque : AGROCAMPUS OUEST. Bibliothèque Générale de Rennes.
  • Accessible pour le PEB
  • Cote : C 107
  • Bibliothèque : AGROCAMPUS OUEST. Institut national d'horticulture et de paysage. Bibliothèque générale.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : PV ENN 2 L (BG-2012/382)
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