Part relative de l’architecture et de la résistance partielle dans le contrôle génétique du ralentissement des épidémies d’ascochytose à Didymella pinodes chez le pois

par Giorgetti, Carole (19..-)

Thèse de doctorat en Sciences de l’environnement

Sous la direction de Tivoli, Bernard (19..-) et de Baranger, Alain(19..-).

Soutenue en 2013

à Rennes, Agrocampus Ouest .


  • Résumé

    L’architecture figure parmi les leviers liés la plante permettant de réduire les épidémies de pathogènes aériens via l’échappement, en modifiant directement (dispersion des spores) ou indirectement (microclimat, état physiologique des organes) des processus susceptibles de ralentir l’épidémie. De nombreux constats de co-localisations de QTL d’architecture ou de développement de la plante et de QTL de résistance partielle, suggèrent par ailleurs que les facteurs génétiques contrôlant l’architecture peuvent interagir avec ceux contrôlant la résistance partielle, soit via des liaisons génétiques, soit via des effets pléiotropes. Chez le pois, la longueur des entre-noeuds, la répartition de la surface foliaire, et la réceptivité des tissus liée à l’âge sont susceptibles de limiter par échappement le développement du pathogène aérien nécrotrophe D. Pinodes. Des co-localisations génétiques entre QTL/gènes contrôlant la hauteur, la floraison et la biomasse avec des QTL contrôlant la résistance partielle ont par ailleurs été identifiées soulevant la question d’un contrôle génétique commun. Le but de la thèse a été d’une part d’approfondir les connaissances sur la diversité chez le pois des facteurs génétiques contrôlant des caractères d’architecture et de développement connus pour influencer le développement des épidémies, et ceux contrôlant la résistance partielle à l’ascochytose due à D. Pinodes, dans des conditions expérimentales où les phénomènes d’échappement étaient réduits. Des expérimentations sur des populations de lignées recombinantes, en conditions contrôlées et au champ, ont permis d’identifier dix régions présentant des co-localisations (CLR). Quatre d'entre elles, sur les groupes de liaison III, V et VI, se sont révélées très stables en conditions contrôlées, et comportent des QTL de taille de stipules, de ramification, de hauteur de plante et de floraison associés à des QTL contrôlant la résistance partielle. Dans un second temps, afin de tester l’hypothèse d’une liaison génétique à l’origine des co-localisations identifiées, des individus recombinants à deux CLR situées sur les groupes de liaison III et V ont été produits via la construction de HIF ségrégant spécifiquement dans ces deux zones. Cette démarche a permis de valider l’effet des QTL de résistance partielle et d’architecture identifiés dans différents fonds génétiques et d’émettre des hypothèses sur une réduction de leurs intervalles de confiance, mais n’a pas abouti à une preuve définitive de rupture de liaison génétique entre QTL contrôlant la résistance partielle et gènes ou QTL contrôlant l’architecture. Un usage raisonné de ces zones est envisageable en sélection et pour la conception d’idéotypes de pois permettant un meilleur contrôle des épidémies.

  • Titre traduit

    Relative contribution of partial resistance and architecture in the genetic control of Ascochyta blight (Didymella pinodes) epidemics reduction on pea (Pisum sativum L. )


  • Résumé

    Plant architecture is one of the plant levers that may allow the reduction of aerial epidemics through escape, through modifying either directly (spore dispersal) or indirectly (micro-climate, organ receptivity) processes likely to slow down epidemic development. Frequent co-localizations of QTL controlling architectural or development traits and of QTL controlling partial resistance suggest interactions between underlying genetic factors, either through genetic linkage or through pleiotropy. In pea, internode length, Leaf Area Index and tissue receptivity are likely to reduce, through escape, the development of D. Pinodes, an aerial fungal pathogen. Co-localizations between QTL/genes controlling plant height, flowering and aerial biomass and QTL controlling partial resistance were identified raising the issue of a common genetic control. The aim of the thesis was to first have an overview of genetic regions involved in the control of architectural and developmental traits known to influence D. Pinodes epidemics and those controlling partial resistance, under experimental conditions where escape was reduced. Experiments on Recombinant Inbred Lines populations were conducted under controlled conditions and field conditions. Ten genomic regions showing co-localizations were identified. Among them, four regions located on linkage groups III, V and VI were highly stable under controlled conditions and included QTL controlling stipule length, branch number, plant height and flowering traits, all associated to QTL controlling partial resistance. The hypothesis of genetic linkage to explain these co-localizations was then investigated using recombinant inbred lines showing residual heterozygosity in the CLR located on linkage groups III and V, based on the production of HIF. This allowed to validate QTL effects and to potentially reduce their confidence intervals, but did not show any strong evidence for a genetic linkage disruption. The rational use of these genetic regions in breeding strategies can now be considered in order to construct pea ideotypes combining architecture and resistance allowing a better control of D. Pinodes epidemics.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (183 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. (166-183 p.)

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  • Bibliothèque : AGROCAMPUS OUEST. Bibliothèque Générale de Rennes.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C 113
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