PELISSIER Rémi

Analyse génétique, physiologique et moléculaire de la modification de sensibilité par le voisinage végétal intra-spécifique. 15/12/2021 Pôle : PHYTOBIOM - Équipe : MOMIE

Depuis les années 2000, les mélanges variétaux connaissent un regain d'intérêt en agriculture. Mélanger des génotypes d’une même espèce est à l’origine d’une augmentation de la production, d’une réduction des intrants chimiques et d’une amélioration de la durabilité de nos systèmes agricoles. De plus, ces mélanges de variétés permettent une meilleure gestion des maladies en permettant notamment de réduire la dispersion des agents pathogènes. Outre ces effets d’ordre épidémiologiques, nous avons fait l’hypothèse que des interactions planteplante intra-spécifiques peuvent aussi modifier la sensibilité des plantes aux agents pathogènes dans les mélanges variétaux. Pour tester cette hypothèse, des mélanges de génotypes de riz ou de blé dur ont été inoculés manuellement dans des conditions contrôlées, en l’absence de propagation des agents pathogènes. Dans un premier temps, en inoculant plus de 400 mélanges binaires de riz ou de blé avec des agents pathogènes foliaires majeurs, nous avons pu quantifier la fréquence et le niveau des modifications de sensibilité déclenchées dans une plante focale en présence d’un voisin différent, mais de la même espèce. Ces modifications dues aux interactions planteplante sont parfois du même ordre de grandeur que les différences pouvant exister entre variétés. Par la suite et ce dans chaque espèce, les mécanismes sous-jacents à ces modifications ont été analysées plus précisément en se focalisant sur un couple de génotypes. Nous avons ainsi montré qu’une interaction dans le sol entre des plantes voisines de la même espèce peut modifier la sensibilité des plantes à différents agents pathogènes ainsi que leur immunité, et ce de manière constitutive. Cette modulation de la sensibilité de la plante focale ne nécessite pas que le voisin soit lui-même malade. Ces analyses ont été complétées par des analyses transcriptomiques montrant que différents voisinages produisent des modifications caractéristiques dans la plante focale. Enfin, nous avons étudié les déterminants génétiques du déclenchement par la plante voisine de la modulation de la sensibilité dans la plante focale en menant une expérience de génétique d’association. Cette analyse a permis de mettre en évidence un locus, dans le génotype voisin, qui conditionne ce déclenchement. Ensemble, nos résultats montrent donc que la réduction des maladies dans les mélanges variétaux pourrait également résulter d'interactions directes entre plantes, en plus des mécanismes affectant la propagation des agents pathogènes à l'échelle du champ. La mise en évidence de ce phénomène, appelé 'Neighbour-Modulated Susceptibility' (NMS), pourrait permettre de fournir de nouvelles façons de concevoir et surtout d’optimiser les mélanges variétaux.

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