Déterminisme de la tolérance du tournesol à Phoma macdonaldii au collet et sur racines : approches génétiques et histologiques

Abstract

La maladie des taches noires du tournesol, ou Phoma du tournesol, est en constante progression en France depuis les années 1980. Elle a été classée, en 2004, deuxième maladie plus importante après le Mildiou. Elle provoque des pertes de rendement qui peuvent atteindre jusqu'à 70 pour cent lorsque l'agent pathogène, s'attaquant au collet de plantules, est à l'origine d'une sénescence prématurée de la plante. Les études réalisées à ce jour portent essentiellement sur la contamination du tournesol par Phoma macdonaldii au niveau de la tige. Des études génétiques ont mis en avant une résistance partielle de type polygénique. Cependant, aucun travail n'a été réalisé sur les attaques de Phoma au niveau des racines et du collet. Nos travaux, ont permis de mettre en exergue différents points : grâce à la mise au point d'un test de contamination racinaire et au collet à la transformation de souches de Phoma macdonaldii avec une protéine verte fluorescente (GFP), nous avons pu mener une étude histologique et cytologique de l'interaction au niveau racinaire et collet. Cette étude nous a permis de suivre la mise en place et le développement de l'infection, et a révélé que des contaminations racinaires pourraient être à l'origine de contaminations au collet. L'étude de l'interaction entre 4 génotypes de tournesol et 10 souches monospores de Phoma macdonaldii sur tige, collet et racine a par ailleurs permis de mettre en évidence que la réaction de la plante hôte pouvait varier selon l'organe infecté. Aucune corrélation n'a pu être détectée entre les réponses de certains génotypes aux attaques sur racines, collet et tige, rendant nécessaire l'évaluation de la résistance aux différents types d'attaque. La variabilité génétique de la résistance partielle à la maladie des tache noires a été étudiée à partir de 88 familles F3 provenant de croisement entre le génotype AS-613 et son mutant M3-8. La différence significative entre le deux parents montre l'existence d'un changement concernant la résistance partielle au Phoma chez le mutant M3-8. La comparaison entre le meilleur parent et 10% des familles F3 sélectionnées (gain génétique), prouve la nature polygénique de la résistance partielle à cette maladie. Le contrôle génétique de la résistance partielle du tournesol au Phoma macdonaldii suit à une contamination sur collet et racinaire a été étudié sur plusieurs lignées de tournesol et leurs hybrides F1 face à 4 isolats différents de Phoma macdonaldii dans un programme de croisements diallèles. L'importance des aptitudes générale et spécifique à la combinaison dans le contrôle génétique à cette maladie a été démontée par cette étude. A partir d'une carte génétique réalisée au laboratoire, nous avons également pu identifier des QTLs impliqués dans la résistance du tournesol au Phoma, sur collet et racines. Certains de ces QTLs sont impliqués dans la résistance de l'hôte à différentes souches de l'agent pathogène, alors que d'autres sont spécifiques d'un isolat donné.