Genetic and genomic based approaches towards a better sustainability of sunflower Helianthus annuus resistance to downy mildew Plasmopara halstedii

摘要

Le mildiou du tournesol, causé by P. halstedii, est une des maladies les plus dévastatrice de la culture de tournesol (Helianthus annuus). Les gènes Pl qui confèrent une résistance totale et qualitative, ont été largement utilisés chez les cultivars. Probablement de type race-spécifique, les gènes Pl ont été progressivement dépassés du à la pression de sélection imposée sur l'agent pathogène. Ainsi depuis 10 ans, on assiste à une augmentation du nombre de races de P. halstedii dans les champs. La résistance quantitative a été détectée par Tourvieille et al. (2008) et avancée comme une solution pour contrer l'évolution rapide de l'agent pathogène. Deux QTLs ont été détectés sur LG10 et LG8 dans une population de RILs issus d'un croissement XRQ*PSC8 par Vear et al. (2008). En examinant les différents aspects de l'interaction plante-agent pathogène pour améliorer la durabilité de la résistance du tournesol contre le mildiou, les objectives de cette thèse sont (i) côté agent pathogène, améliorer la caractérisation génétique et génomique de P. halstedii (ii) côté plante, affiner la cartographie du QTL majeur localisé sur LG10 (QRM1) et (iii) comparer, par analyse transcriptomique, les voies génétiques régulés par Pl5 et QRM1-R. Le premier séquençage haut-débit a été effectué sur des échantillons de tournesol infecté et ainsi a permis d'augmenter les ressources génomiques disponibles de P. halstedii et de mettre en évidence les premiers effecteurs putatifs RXLR et CRN chez P. halstedii. Du côté de la plante, une cartographie fine de QRM1 a été effectué: une nouvelle banque BAC a été construite et " screenée " pour mettre en place une carte physique préliminaire de la région de QRM1 ; la carte génétique du LG10 a été construite et enrichie avec des marqueurs issus des BACs ; et une nouvelle méthode de phénotypage pour simuler la résistance quantitative dans un environnement contrôlé a été validé et utilisé pour phénotyper les nouvelles RILs obtenues. La région QRM1 a été réduite à 1.5 cM. En utilisant les puces Affymetrix de tournesol, l'analyse transcriptomique a révélé plusieurs voies génétiques régulées par l'interaction incompatible (Pl5*race 710) ou l'interaction quantitative dépendante de QRM1-R.