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Impact de la diversité génétique du Sugarcane yellow leaf virus sur les déterminismes de résistance de la canne à sucre à la feuille jaune

Débibakas S.. 2012. Pointe-à-Pitre : UAG, 80 p.. Thèse de doctorat -- Science de la vie.

La canne à sucre (Saccharum spp.) est une graminée saccharifère couvrant 70% de la production mondiale de sucre et 20% de la production mondiale d'éthanol. Les variétés modernes possèdent une structure génétique complexe, aneuploïde, hautement polyploïde et d'origine bispécifique. Des études récentes ont permis de mettre en évidence un déséquilibre de liaison important favorable à la réalisation d'études d'associations pan-génomiques. La feuille jaune de la canne à sucre est une maladie virale émergeante dont l'agent causal est le Sugarcane yellow leaf virus (Polerovirus, famille des Luteovirideae). Huit génotypes viraux ont été décrits à ce jour: BRA, CHN 1, CHN 2, CUB, HAW, IND, PER et REU. Seuls trois d'entre eux, différenciables par RT-PCR, sont présents en Guadeloupe: BRA-PER, CUB et REU. Le support génétique de la résistance de la canne à sucre à la feuille jaune est encore mal connu tout comme l'impact de la diversité du pathogène sur la résistance de l'hôte. Les objectifs de l'étude sont d'évaluer : 1/ la possibilité de marquer la résistance de la canne à sucre au SCYLV, 2/ l'impact de la diversité de l'agent pathogène sur la résistance de la canne à sucre à la maladie. Les études d'association, décrites ici, ont été effectuées sur un panel diversifié de 189 variétés de canne à sucre, expérimenté dans deux essais successifs (2005 et 2007) dans un dispositif en trois blocs complets, randomisés. Ces essais ont été suivis pendant trois ans. Pour optimiser l'étude quatre caractéristiques phénotypiques ont été évaluées : l'incidence et la densité virale de la maladie dans les feuilles et dans les tiges des variétés étudiées. Ces données ont été associées à plus de 4000 marqueurs AFLP et DArT à l'aide du logiciel Tassel (V3.0) en utilisant le modèle linéaire généralisé (GLM) et le modèle linéaire mixte (MLM). Cette étude d'association m'a permis d'identifier six marqueurs significatifs associés à la résistance au SCYLV. Les phénotypages obtenus à l'aide des échantillons de feuilles ont permis d'identifier les six marqueurs. En revanche, à partir des échantillons de tiges, seuls trois des six marqueurs sont significatifs. De plus, quatre des six marqueurs sont plus ou moins liés aux interactions génotype x environnement existant entre les deux essais. Parmi les 189 variétés de canne à sucre, 40 variétés représentant la diversité des phénotypes observés ont été utilisées pour étudier l'incidence du SCYLV et des génotypes. Ces mesures ont été effectuées sur deux cycles de culture du 2ème essai. A partir de ces variétés dix croisements biparentaux ont donné suffisamment de descendants pour réaliser deux essais successifs. Ces descendances ont été analysées en première repousse quant à leur infection naturelle par le SCYLV et les différents génotypes. L'héritabilité au sens strict (h²) de cette résistance a été déterminée par régression de la valeur des géniteurs sur la valeur des descendances. Les génotypes viraux présents dans ces 40 variétés ont permis de conclure que le spectre de variétés infectées par le génotype CUB englobe ceux des génotypes BRA-PER et REU. De plus, le génotype CUB est responsable pour 87% de la variation de l'incidence observée dans l'essai. L'héritabilité (h²) de la résistance obtenue pour le paramètre de l'incidence du SCYLV est de 0,35 (P=0,012). En ce qui concerne l'incidence des génotypes viraux, nous avons obtenu une héritabilité de 0,36 pour CUB (P=0,005), 0,28 pour REU (P=0,062) et 0,25 pour BRA-PER. (P = 0,008). Le caractère de résistance au SCYLV semble être hérité du géniteur mâle, le géniteur femelle n'ayant pas d'impact significatif sur la valeur des descendances. Ces travaux m'ont permis d'identifier des marqueurs de résistance au SCYLV ou du moins à certains génotypes de ce virus. De plus, la résistance de la plante aux différents génotypes viraux présents est en partie transmise aux descendances. Cette étude montre qu'il est donc envisageable de réaliser la création variétale assistée par

Mots-clés : expérimentation; marqueur génétique; héritabilité; résistance aux maladies; résistance génétique; phénotype; variété; variation génétique; virus des végétaux; saccharum officinarum; taïwan; barbade; États-unis; france; guyane française; inde; brésil; mexico (district fédéral); hawaï; afrique du sud; guadeloupe; réunion; chine; argentine; cuba; fidji; maurice; australie; pakistan; philippines; java; sugarcane yellow leaf virus

Thématique : Maladies des plantes; Génétique et amélioration des plantes

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