Génétique des populations et phylogéographie du nématode à kyste de la pomme de terre (Globodera pallida) au Pérou

• Auteur / Autrice : Damien Picard
• Direction : D. Mugniery
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Agrocampus Rennes (2004-2008)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Nématodes

Mots clés libres

Acides gras w3, alkylglycérols, immunité, fertilité, complément alimentaire

Résumé

Originaire des Andes, comme ses plantes hôtes du genre Solanum, le nématode à kyste de la pomme de terre (Globodera pallida) a été introduit accidentellement en Europe. Une approche mixte de génétique des populations et de phylogéographie a été réalisée sur cette espèce dans son berceau d'origine et secondairement dans une zone d'introduction. Le génotypage avec 8 loci microsatellites, d'individus issus de 27 populations échantillonnées le long d'un transfert de plus de 1600 km à travers le Pérou, a permis de mettre en évidence : une forte consanguinité que la quasi-totalité de la variabilité génétique d'une région (bassin de production de pomme de terre) se retrouve à l'échelle de la rhizosphère d'une plante, qu'une région peut être considérée comme une unique population et qu'un patron d'IBD s'observe entre populations. L'approche phylogéographique (cytochrome B) montre que ces populations ont dispersé du sud du Pérou vers le nord. La forte divergence observée suggère une différenciation entre populations de l'ordre du million d'années. Ce scénario n'est pas compatible avec l'hypothèse d'une colonisation liée à la domestication de la pomme de terre (5000 ans). G. Pallida aurait colonisé les Andes à partir du lac Titicaca au fur et à mesure que la montagne s'élevait en progressant vers le nord, grâce à la progression conjointe de son hôte sauvage. Puis lors de la domestication de la pomme de terre, il serait passé des Solanum sauvages cultivés à plusieurs reprises et ceci de façon indépendante. Les populations européennes ont été identifiées comme originaire du sud du Pérou. La comparaison du patron génétique observé au Pérou et en Europe a permis d'appréhender l'impact des forces évolutives mise en jeu lors de son induction. Cette meilleure connaissance de la variabilité génétique des populations de nématodes et de leur origine géographique devraient permettre de mieux raisonner les méthodes de luttes contre ce ravageur majeur des cultures de pommes de terre.

The potato cyst nematode (Globodera pallida) is a plant parasitic nematode that was introduced in Europe but originates from the Andes, as its host (genus Solanum). Population genetics and phylogeography of this species were performed in its native area and secondary in an introduction area. Individuals from 27 Peruvian populations, sampled along a 1600 km North to south transect, were genotyped using 8 microsatellite loci. The main results were : (i) a high consanguinity (ii) most of the genetic variability present in an agronomic region could be observed at the scale of a single plant (iii) an agronomic region could be considered as a single population and (iv) isolation by distance pattern was observed between populations. Using a phylogeographical approach (cytochrome B) five clades were identified and have revealed a clear expansion of populations from South to North of Peru. The 5 clades diverged far before human settlement (million years ago) indicating tha G. Pallida populations have independently made at least 5 host shifts from wild to cultivated potatotes. The estimated divergence time and the South to North pattern observed among the clades of G. Pallida a species restricted to high altitude in Peru match to the Andean uplift that occurred firstly in southern Peru followed by mountain pulifth towards the North. This study is also the first one that identified the origin of the Euorpean populations. All the imported populations studied come from the same area in the south part of Peru. Population graps of the evolutionary forces that take place during introduction event. This is depth knowledge of the genetic variability of G. Pallida as well as the identification of the origin of the introduced population have clear implications on the management of the resistance gene against this major pest of the potatoes.