Thèse soutenue

La bactériose vasculaire du manioc : mise au point d'un outil de détection moléculaire performant et analyse de la diversité des populations de Xanthomonas axonopodis pv. manihotis populations au Venezuela
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Auteur / Autrice : Carolina Flores
Direction : Valérie VerdierBoris Szurek
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Evolution des systèmes infectieux
Date : Soutenance le 29/11/2017
Etablissement(s) : Montpellier
Ecole(s) doctorale(s) : GAIA (Montpellier ; École Doctorale ; 2015-...)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Interactions plantes microorganismes environnement (Montpellier ; 2011-2020)
Jury : Président / Présidente : Claire Neema
Examinateurs / Examinatrices : Valérie Verdier, Boris Szurek, Claire Neema, Silvia Restrepo, Claude Bragard, Ousmane Koita
Rapporteurs / Rapporteuses : Silvia Restrepo, Claude Bragard

Résumé

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Le manioc (Manihot esculenta L. Crantz) est cultivé dans toute la zone intertropicale. Compte tenu de ses utilisations potentielles, le développement de la culture du manioc a considérablement augmenté au niveau mondial, mais il est encore considéré comme une culture de subsistance en particulier dans les régions pauvres où il est cultivé par les petits producteurs. La production du manioc est fortement contrainte par des facteurs biotiques et abiotiques, dont la bactériose vasculaire du manioc (CBB) et la nécrose bactérienne du manioc (CBN) qui sont deux maladies causées par les bactéries Xanthomonas axonopodis pv. les manihotis (Xam) et X. cassavae (Xc), respectivement. CBB est considérée comme la principale maladie bactérienne, notamment au Venezuela où la CBB a été signalée pour la première fois dans les années 70. Dans les années 90, des études ont été menées pour élucider la variabilité génétique de Xam dans différentes régions du pays, au moyen d’outils moléculaires, mettant en évidence un degré élevé de polymorphisme parmi les souches analysés.Le sujet de cette thèse porte sur la situation de CBB au Venezuela 20 ans après. Quelle est la diversité génétique actuelle de Xam au Venezuela? Quelle est la structure génétique des populations de Xam dans ce pays, et comment diffèrent-elles des souches de Xam recueillies dans les années 90? En outre, étant donné que Xam et Xc provoquent des symptômes semblables sur feuilles de manioc et présentent des caractéristiques physiologiques et morphologiques similaires, nous avons également visé à développer un nouvel outil de diagnostic moléculaire permettant une détection rapide et fiable de Xam et de Xc tout étant capable de les discriminer l’une vis à vis de l’autre.Pour atteindre nos objectifs, nous avons d'abord établi une PCR-duplex comme outil de détection moléculaire des xanthomonades infectant le manioc. Sur la base de l'analyse in silico des séquences du génome de 66 souches de Xam et une de Xc, nous avons pu sélectionner 6 paires d'amorces candidates spécifiques de Xam et six autres pour Xc. Nous avons pu développer un test de PCR-duplex qui a été validé en testant 53 souches de Xam et 25 souches de Xc issues de différents pays, 18 souches non cibles contrôles et cinq souches épiphytes associées au manioc. Cette technique représente un outil utile pour détecter et différencier Xam et Xc provenant de cultures in vitro mais aussi fonctionnelle à partir de tissues de plantes infectés.Deuxièmement, nous avons donc évalué la diversité des populations de Xam à l’aide de l’étude de microsatellites (ou MLVA pour « Multiple loci VNTR analysis »). Une enquête de terrain menée dans six États du Venezuela a permis d'évaluer la présence de la maladie, son statut et nous a permis d'établir une collection de souches de Xam dont l’analyse détaillée de la diversité a pu être réalisée. Au total nous avons isolé 202 souches de Xam issues de six localités situées dans quatre états. À l'aide d'un schéma 14-MVLA, nous avons analysé 12 populations et mis en évidence un indice élevé de la diversité génétique au sein de ces populations et entre elles, et principalement dans l'est du pays.Le développement de ce type de recherche est essentiel pour une gestion raisonnée des cultures dans le monde. Conjugué aux politiques agricoles existantes, il nous permettra de mieux comprendre les agents pathogènes d'importance agricole et les mécanismes impliqués dans leur établissement dans le temps et à travers l’espace. L'objectif à long terme est d'appliquer des mesures de contrôle efficaces et durables, ce qui conduira à des mesures de quarantaine plus efficaces pour prévenir la propagation de la maladie.