Communautés de nématodes phytoparasites associés à l'olivier : réponse aux forçages anthropiques et environnementaux

Plant-parasitic nematodes communities associated to olive trees : response to anthropogenic environmental and forcings

• Auteur / Autrice : Nadine Ali
• Direction : Thierry Mateille
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : EERGP - Écologie, Evolution, Ressources Génétique, Paléobiologie
• Date : Soutenance le 08/10/2015
• Etablissement(s) : Montpellier, SupAgro
• Ecole(s) doctorale(s) : Systèmes Intégrés en Biologie, Agronomie, Géosciences, Hydrosciences, Environnement (Montpellier ; École Doctorale ; 2009-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Biologie et de Gestion des Populations - UMR CBGP (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Serge Kreiter
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Thierry Tatoni
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Philippe Castagnone-Sereno, Manuel Plantegenest

Mots clés

Mots clés libres

Anthropisation

Biodiversité

Communautés

Meloidogyne

Nématodes phytoparasites

Olivier

Anthropisation

Biodiversity

Communities

Meloidogyne

. plant-Parasitic nematodes

Olive tree

Résumé

Les interventions humaines de plus en plus fréquentes et persistantes dans les écosystèmes d'une part, et l'intensification des systèmes de cultures d'autre part qui s'accompagne pour partie de méthodes radicales pour combattre les bio-agresseurs des cultures, nous posent de multiples questions au sujet des risques écologiques liés aux changements des milieux, dont les perturbations induites sur les communautés d'organismes vivants. Les nématodes phytoparasites (NPP), vers ronds microscopiques telluriques qui occasionnent des pertes de production végétale importantes, sont partout présents en communautés. Ces nématodes répondent rapidement aux forçages extérieurs (e.g. anthropiques et environnementaux) par des modifications de la structure de leurs communautés. Par ce travail de thèse, nous cherchons à mieux comprendre l'effet des facteurs impliqués dans l'assemblage des espèces de NPP en communautés associées à l'olivier méditerranéen et à déterminer la réponse de ces communautés aux forçages imposés par la domestication de l'olivier, par l'intensification de sa culture et par différents facteurs environnementaux. L'étude a été réalisée au Maroc dans toutes les régions oléicoles (vergers traditionnels à faible densité et vergers à haute-densité), dans les zones refuge d'olivier sauvage (oléastre) et sur olivier féral. Les facteurs pédoclimatiques qui caractérisent les sites d'échantillonnage ont également été pris en considération. L'analyse de la nématofaune a révélé d'une grande diversité spécifique, de nombreuses espèces étant décrites pour la première fois sur olivier, et une nouvelle espèce (Meloidogyne spartelensis) ayant été découverte. La diversité, la composition taxonomique, trophique et fonctionnelle, la dominance des taxons, les patrons de communautés sont fortement affectés par les différents forçages pris en compte. Le gradient d'anthropisation croissante (sauvage vs féral vs cultivé traditionnel vs cultivé haute-densité) est la variable qui impacte le plus la diversité par réduction de la richesse spécifique et l'augmentation de l'abondance en NPP. L'étude a également porté une attention particulière sur la diversité des nématodes à galles des racines du genre Meloidogyne, un des principaux ravageurs de l'olivier. Elle a indiqué la dispersion de M. javanica dans les vergers et sur olivier féral, alors que d'autres espèces (M. arenaria, M. hapla et M. spartelensis) sont confinées dans les zones refuge des oléastres. Afin d'analyser la diversité génétique, des marqueurs morphologiques et moléculaires ont dévoilé d'une diversité importante entre et au sein des différentes populations de Meloidogyne. Les études diligentées dans le cadre de cette thèse confirment que la diversité et la structure des communautés de NPP pourraient être des indicateurs pertinents pour évaluer la santé des sols dans les agro et écosystèmes, en corrélant diversité et pathogénicité des communautés. Elles soulignent donc l'importance de la diversité parasitaire comme variable prioritaire à prendre en compte pour inspirer des stratégies de gestion des parasites basées sur le concept de résilience de la diversité (même s'il s'agit de parasites), pour une gestion durable des communautés de NPP et la préservation des milieux.

Human activities increasingly frequent and persistent in ecosystems on one hand, and cropping system intensification on the other hand partly with radical methods to control pests and diseases of crops, raise questions about the ecological risks related to biotop changes, including disturbances of living organism communities. Plant-parasitic nematodes (PPN), microscopic round soil-borne worms that cause significant losses of crop production, are everywhere present in communities. They respond quickly to external forces (e.g. human and environmental) by changing the structure of their communities. In this thesis, we seek to better understand the effect of the factors involved in the assemblage of PPN species in communities associated with the Mediterranean olive tree and to determine the response of these communities to forces imposed by olive domestication, by crop intensification and by various environmental factors. The study was conducted in all olive-growing regions in Morocco (traditional low density and high density orchards), in refugia areas for wild olive (oleaster) and on feral olive trees. The soil and climatic factors that characterize the sampling sites were also considered. The analysis of the nematofauna revealed a wide species diversity, many species being described for the first time on olive tree, and a new species (Meloidogyne spartelensis) have been discovered. The diversity, the species / trophic / functional structure of the communities, the dominance of the taxa, and the community patterns are strongly affected by the various forces considered. The increasing anthropogenic gradient (wild vs feral vs traditional cultivation vs high-density cultivation) is the variable that mostly impacts the diversity by reducing the species richness and increasing the abundance of PPN. A particular attention was attributed in this study to the diversity of root-knot nematodes Meloidogyne, a major pest of the olive tree. It revealed that M. javanica is widespread in orchards and olive feral, while other species (M. arenaria, M. hapla and M. spartelensis) are confined in oleaster refuge areas. In order to analyse the genetic diversity, morphological and molecular markers have revealed a significant diversity between and within different Meloidogyne populations. These thesis studies confirm that both the diversity and the structure of the PPN communities could be relevant indicators to assess soil health in agro and ecosystems, by correlating diversity and pathogenicity of communities. They therefore emphasize the importance of parasite diversity as a main variable to consider for inspiring pest control strategies based on the concept of diversity resilience (even if it concerns parasites) for sustainable management of PPN communities and for environment preservation.