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La bonne santé de la plante peut-elle limiter l'incidence des maladies : étude du couple Coffea arabica et Hemileia vastatrix

Toniutti L.. 2017. Montpellier : Montpellier SupAgro, 192 p.. Thèse de doctorat -- Ecophysiologie et adaptation des plantes.

Le revenu de millions de personnes et la balance commerciale de nombreux pays du Sud dépendent des exportations de café. La rouille orangée (Hemileia vastatrix) est considérée comme la maladie la plus dévastatrice pour cette culture. Elle attaque les feuilles du caféier et cause de fortes défoliations, à l'origine de pertes de rendement conséquentes. La résistance spécifique des variétés modernes, basée sur des mécanismes de résistance gène pour gène, est progressivement contournée. Le choix de variétés sensibles mais suffisamment vigoureuses pour limiter l'incidence de la maladie apparaît comme une alternative. Nous cherchons à comprendre comment les facteurs génotypiques et environnementaux influencent le développement de la maladie. En conditions contrôlées, nous avons évalué l'effet de la température, de l'ombrage, de l'apport azoté et de la vigueur hybride sur la pathogenèse du champignon. Après avoir établi l'importance des conditions de culture et de la vigueur hybride sur le développement du pathogène, nous avons abordé les bases moléculaires de la vigueur hybride chez le caféier Arabica, puis nous avons développé une méthode originale pour identifier des gènes candidats qui confèrent une plus grande résistance basale aux hybrides. Quels que soient les conditions agronomiques et le régime thermique, les hybrides sont moins sensibles que la variété lignée. A la plus forte température, un excès de lumière associé à de faibles apports d'azote aboutit à une très forte quantité de spores 43 jours après infection sur la variété lignée. La mesure de la fluorescence de la chlorophylle a a montré que des paramètres liés au photosystème II et à la chaîne de transport d'électrons sont des indicateurs de la santé de plante et de bons prédicteurs de l'intensité de la sporulation. L'hybride présente une altération de son horloge circadienne corrélée à une teneur en chlorophylle et une efficience photosynthétique supérieures. L'indice de performance qui est supérieur chez l'hybride résulte d'une surexpression de certains gènes du photosystème II. La méthode que nous avons développée et appliquée, basée sur les scores de Fisher, nous a permis de sélectionner 185 gènes majoritairement associés à des mécanismes de défense chez l'hybride et à la réponse aux stress abiotiques chez la lignée. Le gène WRKY40 semble au coeur des mécanismes de résistance basale des hybrides. Nous suggérons qu'en réponse à des stress abiotiques, l'état redox global de la lignée Caturra diminue sa capacité à répondre à l'infection de la rouille. A contrario, l'hybride, dont l'état redox est plus stable, peut mettre en place des défenses basales qui limitent l'infection du pathogène.

Thématique : Maladies des plantes; Génétique et amélioration des plantes

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