UMR IRHS - Institut de Recherche en Horticulture et Semences INRA - AGROCAMPUS OUEST - UNIVERSITÉ D’ANGERS
Des pyramides de gènes contre la tavelure du pommier ? © G. Laloi, INRA, UMR IRHS Réaction d’hypersensibilité du pommier (cellule végétale morte, en jaune) suite à la pénétration de Venturia inaequalis sous la cuticule (conidie du champignon avec tube germinatif et appressorium). Observation au microscope optique. Barre d’échelle = 20 µm
Objectif Notre objectif était de tester l’intérêt de combiner ("pyramider") des gènes de résistance agissant de manière complémentaire contre les agents pathogènes pour prolonger leur efficacité dans le temps en diversifiant les mécanismes de résistance mis en jeu.
Contexte L’utilisation de variétés résistantes permet de réduire l’usage des fongicides. Cependant, les agents pathogènes peuvent évoluer et contourner les résistances des plantes. Il est donc nécessaire d’élaborer des stratégies pour améliorer leur durabilité. Combiner ("pyramider") dans une même variété des gènes de résistance agissant de manière complémentaire contre les agents pathogènes pourrait être une solution pour prolonger leur efficacité dans le temps. Cette hypothèse a été testée dans le cas de la tavelure du pommier, maladie causée par le champignon Venturia inaequalis, qui nécessite 10 à 20 traitements fongicides par an pour un contrôle efficace.
Résultats Des études menées pendant 8 ans dans des vergers plantés avec des génotypes de pommiers possédant ou non des QTL (Quantitative Trait Locus) de résistance à la tavelure ont montré une baisse de l’efficacité de la résistance au cours du temps pour des QTL utilisés seuls. Ces QTL sélectionnent des souches agressives de V. inaequalis. L’intérêt du pyramidage de ces QTL de résistance dans une même variété a ensuite été testé. Ce pyramidage pourrait s’avérer plus efficace et plus durable que les QTL seuls du fait d’une complémentarité dans leurs modes d’action. Ces QTL agissent en effet à différents stades du cycle infectieux du champignon : à un stade très précoce dès sa pénétration ou ultérieurement lors de sa croissance sub-cuticulaire et de sa sporulation. Les génotypes cumulant les QTL combinent ces effets. En outre, ils expriment non seulement des voies métaboliques associés aux différents QTL, mais également d’autres gènes de défense, que l’on ne retrouve que dans cette combinaison, notamment avant infection. Au-delà de l’addition de différentes voies métaboliques de défense, l’association des QTL pourrait donc induire un état constitutif plus apte à faire face à une infection par V. inaequalis que les QTL seuls. 8
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Perspectives Ces résultats expérimentaux montrent l’importance du choix des QTL à pyramider. Nous cherchons actuellement à préciser l’emplacement de ces QTL sur le génome du pommier de manière à identifier précisément la fonction des gènes sous-jacents. Par ailleurs, nous envisageons de renforcer la résistance intrinsèque des variétés portant ces QTL par l’utilisation de Stimulateurs de Défense des Plantes (SDP) qui pourrait diversifier encore davantage les mécanismes de défense mis en œuvre par la plante pour lutter contre le champignon.
Partenaires Ces résultats ont été obtenus par les équipes EcoFun et ResPom de l’UMR IRHS et l’UE Horticole à Angers, dans le cadre des travaux de thèse de G. Laloi (thèse cofinancée Inra-Région Pays de la Loire), avec le soutien financier du métaprogramme Inra SMaCH (ARAMIS) et les soutiens techniques du plateau IMAC et de l’équipe ImHorPhen de l'UMR IRHS.
Bibliographie Caffier V, Le Cam B, Al Rifaï M, Bellanger M-N, Comby M, Denancé C, Didelot F, Expert P, Kerdraon T, Lemarquand A, Ravon E, Durel C-E. 2016. Slow erosion of a quantitative apple resistance to Venturia inaequalis based on an isolate-specific Quantitative Trait Locus. Infection Genetics and Evolution 44:541-548. Laloi G, Vergne E, Durel C-E, Le Cam B, Caffier V. 2016. Efficiency of pyramiding of three quantitative resistance loci to apple scab. Plant Pathology 66:412-422. Caffier V, Lasserre-Zuber P, Giraud M, Lascostes M, Stievenard R, Lemarquand A, van de Weg E, Expert P, Denance C, Didelot F, Le Cam B, Durel C-E. 2014. Erosion of quantitative host resistance in the apple x Venturia inaequalis pathosystem. Infection Genetics and Evolution 27 :481-489.
Contact Valérie Caffier, UMR IRHS, 42 rue Georges Morel, 49071 Beaucouzé Cédex Mél : valerie.caffier@inra.fr
Equipe EcoFun - ResPom
Ecologie évolutive chez les champignons Résistance du Pommier et du poirier aux bioagresseurs