Conséquences de l'incompatibilité végétative et de l'infection virale sur l'écologie et l'évolution de l'interaction Cryphonectria parasitica X Cryphonectria Hypovirus

• Auteur / Autrice : Jérémie Brusini
• Direction : Alain Franc, Cécile Robin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ecologie évolutive, fonctionnelle et des communautés
• Date : Soutenance le 09/07/2009
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et Environnements (Pessac, Gironde)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : BIOdiversité, GEnes et Communautés (Bordeaux)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Michel Langlais, Sven Saupe
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Daniel Rigling, Jacqui Shykoff

Mots clés

Mots clés contrôlés

Virus

Champignons

Stérilité chez les plantes

Mots clés libres

Champignons

Modèle du trade-off

Cryphonectria hypovirus

Système d'incompatibilité végétative

Cryphonectria parasitica

Transmission horizontale

Évolution de la virulence

Virus

Cryphonectria hypovirus

Cryphonectria parasitica

Fungi

Trade-off hypothesis

Vegetative incompatibility systems

Horizontal transmission

Virulence evolution

Virus

Résumé

Le système d'incompatibilité végétative a été décrit chez tous des champignons (Eumycètes) comme intervenant dans la limitation des fusions somatiques entre conspécifiques. Chez les champignons la fusion somatique est uniquement possible entre individus de même GCV (Groupe de Compatibilité Végétative). Comme tous les systèmes de reconnaissance du soi, le fonctionnement du système d'incompatibilité végétative des champignons est basé sur une grande diversité allélique. Cette thèse propose d'étudier la relation qui semble exister entre cette diversité des gènes impliqués dans l’incompatibilité végétative des champignons et la pression parasitaire exercée par des éléments cytoplasmiques délétères (ou DCE) transmis lors des fusions somatiques. Trois problématiques ont été abordées, avec trois approches différentes : (1) une approche conceptuelle générale portant sur l’évolution des systèmes de reconnaissance du soi, (2) une approche de modélisation sur le maintien de la diversité en GCV de la population de champignon par un DCE et (3) une approche expérimentale, pour étudier d’une part la perméabilité de la barrière d‘incompatibilité végétative et d’autre part l’interaction C. parasitica/CHV et les liens existant entre transmission et virulence du CHV. Ces études ont permis de montrer l'importance de la perméabilité de la barrière d'incompatibilité végétative à la fois au niveau du maintien de la diversité génétique de la population d'hôte et au niveau de la prévalence des DCE. Il semblerait donc que les DCE évoluent vers des niveaux de virulence faible du fait de la limitation de leur transmission par le système d'incompatibilité végétative de leur hôte. Nos résultats expérimentaux suggèrent que lorsque la diversité en GCV de la population d'hôte est faible, la virulence des DCE pourrait évoluer suivant le modèle du trade-off impliquant une évolution vers un niveau de virulence intermédiaire optimal. Ces travaux permettent donc de mieux comprendre les mécanismes agissant sur l'écologie et l'évolution des interactions champignon/DCE qui, au vu de cette étude, apparaissent comme de bon modèles pour l’étude des systèmes hôtes/parasites.

Vegetative incompatibility systems have been described in Fungi as controlling somatic fusion between conspecifics. For fungi, only fungi of the same vc type can fuse together. As other self recognition systems, this system involved high allelic diversity at specific genes. The issue of this work is to study the cause and effect relationship between the evolution of vegetative incompatibility systems and the selective pressure drove by cytoplasmic deleterious elements, transmitted during somatic fusion. Three problematics with three different approach were done : (1) a conceptual general framework on the evolution of self recognition systems (2) a theoretical work on the maintenance of vc type diversity by DCE and (3) an experimental work on the study of relationship between transmission and virulence in the C. parasitica/CHV host-parasite system. Ours results showed the key role of the permeability of the vegetative incompatibility barrier both for vc type diversity maintenance and on DCE prevalence. DCE would evolve toward avirulence in response to the transmission limitation by host incompatibility systems. Experimental work suggested a positive link between virulence and transmission in some population of CHV when host present a low vc type diversity, which could allow the evolution of the DCE toward an intermediate optimal virulence. This study would shed some light on mechanisms acting on the ecology and the evolution of fungi/DCE interaction which, according to our results, would be good study models for works on host-parasite systems.