Caractérisation des déterminants génétiques et moléculaires liés à la résistance au dépérissement bactérien chez l'abricotier et analyse des risques associés

• Main Author: Omrani, Mariem
• Other Authors: Avignon
• Language: fr
• Published: 2018
• Subjects: Abricotier; Pseudomonas syringae; Quantitative Resistance Loci; Durabilité des résistances; Analyse de liaison; Analyse d’association; Apricot; Resistance durability; Linkage mapping; Genome-wide association study
• Online Access: http://www.theses.fr/2018AVIG0698/document

Parmi les Prunus, genre botanique d’intérêt économique important, l’abricotier (Prunusarmeniaca L.) est une culture emblématique du Bassin Méditerranéen. Il y est soumis à des contraintes biotiques importantes, parmi lesquelles le dépérissement bactérien, causé par Pseudomonas syringae (Psy), peut mener à des phénomènes de mortalité en verger au niveau des régions à hivers froids et humides. La mise en évidence de différences variétales en verger offre potentiellement des perspectives de contrôle de la maladie à travers le levier génétique. Aussi, ce travail de thèse avait pour principaux objectifs (i) d’identifier chez la plante des régions génomiques liées à la résistance partielle à la bactérie et (ii) d’étudier un plan factoriel d’interaction entre les diversités de la plante et de la bactérie (GxG) afin d’apprécier la généricité de la résistance et sa durabilité. Afin de répondre au premier objectif, deux approches complémentaires ont été mobilisées : une cartographie de QRLs (Quantitative Resistance Loci) sur quatre populations biparentales dont trois sont issues du croisement avec un géniteur commun ainsi qu’une analyse d’association sur une core-collection. Les données phénotypiques mobilisées correspondent à des symptômes issus d’inoculations contrôlées ainsi que des notes de mortalité obtenues suite à infection naturelle en verger. Ces deux approches (analyse de liaison et d’association) ont permis de mettre en évidence 22 QRLs de résistance, parmi lesquels seuls 2 QRLs sur les chromosomes 6 et 7 colocalisent entre les deux approches. Deux régions majeures détectées en étude d’association sur les chromosomes 5 et 6 se sont révélées être en déséquilibre de liaison et contrôlent près de 26 et 43% de la variation des symptômes. Deux mécanismes complémentaires reposant sur le blocage de l’infection de Psy et sur la limitation de la progression locale de la bactérie dans les tissus ont été mis en évidence à travers la détection de QRLs sur les chromosomes 3, 6, 8 d’une part et 1,4et 6 d’autre part. Le second objectif a été abordé grâce à une étude d’un plan factoriel d’interaction entre 20 accessions d’abricotier et 9 souches de Psy, échantillonnées d’après la connaissance de l’épidémiologie de la maladie en verger. L’analyse statistique de ce dispositif mis en œuvre à la fois en verger et en laboratoire a démontré la prédominance de l’effet du facteur souche dans la variabilité des symptômes étudiés et la très faible importance du facteur d’interaction GxG, indiquant une potentielle généricité des facteurs de résistance et des perspectives favorables à leur durabilité en verger.Les résultats issus de cette thèse contribuent à offrir une meilleure compréhension des mécanismes de résistance partielle au dépérissement bactérien de l’abricotier et fournissent des marqueurs et haplotypes, potentiellement mobilisables dans le cadre de programmes d’innovation variétale. === Within the genus Prunus, that contains highly valuable species, apricot (Prunusarmeniaca L.) is an emblematic Mediterranean crop. But apricot cultivation is constrainedby many biotic stresses, among which bacterial canker caused by Pseudomonas syringae(Psy) is particularly severe and can lead to the death of the trees in regions with humidand cold winters. Differences of susceptibilities have been observed between cultivars inorchards and create opportunities for disease management through genetic improvement.This thesis aimed to (i) identify genetic determinants linked to partial resistance to thebacterium and to (ii) study a factorial interaction design between both diversities of theplant and the pathogen (GxG interaction) in order to assess resistance genericity anddurability. With regard to the first objective, two complementary approaches were used :QRL (Quantitative Resistance Loci) mapping over four biparental progenies, amongwhich three were obtained with a cross involving a common genitor, and a genome-wideassociation study on a core-collection. The phenotypic data mobilized in this work rely onsymptoms issued from controlled inoculations and on mortality notations followingnatural infections in the orchard. These approaches led to the detection of 22 QRLs amongwhich only 2 QRLs, located on chromosomes 6 and 7, co-localized between the twomethods. Two main regions detected in the association study, over the chromosomes 5and 6, appeared to be in linkage disequilibrium and controlled 26 and 43% of the variationof the symptoms. A complementarity between two mechanisms, one that involves blockingthe infection of Psy and the other that limits bacterial mobility in the tissues has beenrevealed through the detection of QRLs over chromosomes 3, 6, 8 for one mechanism and1,4, 6 for the other, respectively. The second objective was fulfilled with a study of afactorial interaction design between 20 apricot accessions and 9 Psy strains, which weresampled according to the previous knowledge of the disease epidemiology in the orchard.Statistical analyses of phenotypic data obtained both from the orchard and a laboratorytest showed a clear predominance of the strain effect on symptom variability and a weakimportance of the GxG interaction factor. This last result highlighted a potentialgenericity of the resistance factors and favorable perspectives of durability in the orchard.The results issued from this thesis contribute to a better understanding of the mechanismsunderlying partial resistance of apricot to bacterial canker. Moreover, it provide markersand haplotypes of interest which could be mobilized in breeding programs.