Agathe Maupetit soutiendra sa thèse, intitulée “Potentiel évolutif et déterminisme génétique de caractères d’agressivité et morphologiques de l’agent de la rouille du peuplier,Melampsora larici-populina“, le mardi 18 décembre à 9h dans la salle de conférences à l’Inra, devant le jury suivant :

Marie Foulongne-Oriol, Chargée de recherche, INRA Bordeaux, Rapporteure
Bruno Le Cam, Directeur de recherche, INRA Angers, Rapporteur
Chloé Delmas, Chargée de recherche, INRA Bordeaux, Examinatrice
Katherine Hayden, Chercheuse, RGBE Edimbourg, Examinatrice
Cécile Robin, Directrice de recherche, INRA Bordeaux, Examinatrice
Pascal Frey, Directeur de recherche, INRA Nancy, Directeur de thèse
Fabien Halkett, Chargé de recherche, INRA Nancy, Co-directeur de thèse, invité
Stéphane De Mita, Chargé de recherche, INRA Nancy, Co-directeur de thèse, invité

Agathe Maupetit will defend her PhD thesis, entitled “Evolutionary potential and genetic underpinnings of aggressiveness and morphological traits in the poplar rust fungus,Melampsora larici-populina“, on Tuesday, December 18 at 9:00 am in the conference room at INRA.

Résumé :Pour lutter contre les agents phytopathogènes, la sélection de plantes résistantes est la stratégie la plus rentable et la plus écologique. Les résistances quantitatives, basées sur des mécanismes de résistances complexes, sont connues pour être sujettes à l’érosion, en cas d’évolution de l’agressivité des agents pathogènes. L’objectif de ce travail basé sur le pathosystème peuplier – rouille du peuplier(Melampsora larici-populina) est d’évaluer le potentiel évolutif des caractères d’agressivité et morphologiques du parasite par des approches de génétique quantitative et d’identifier les bases génétiques par génétique d’association. Pour estimer la plasticité, l’héritabilité et les compromis évolutifs d’un ensemble de caractères quantitatifs, nous avons précisément mesuré leurs variations dans quatre populations contrastées du champignon. Nous avons montré que le volume des spores est un caractère héritable qui évolue rapidement. La quantité de mycélium in plantaest aussi héritable mais très conservée car sous sélection stabilisante dans les populations étudiées. Le temps de latence, la taille des lésions et le taux de sporulation présentent une héritabilité faible, ce qui explique l’absence d’évolution observées au cours du temps pour ces trois caractères. Les caractères liés à la fonction de sporulation semblent être les plus plastiques le long d’un gradient de maturité foliaire. L’ensemble de ces résultats suggère que la sporulation est la fonction la plus contrainte par l’environnement biotique et donc la meilleure cible pour la mise en place de résistances durables chez le peuplier. Si aucune base génétique de ces caractères quantitatifs n’a été mise en évidence, nous avons localisé un locus d’avirulence potentiel (Avr7) sur lequel une caractérisation fonctionnelle est envisagée.

Mots clés :Champignon phytopathogène, génétique quantitative, évolution, pouvoir pathogène, GWAS (étude d’association sur génome complet)

Abstract:To control plant pathogens, breeding resistant plants is the most cost-effective and ecological strategy. Quantitative resistances, which are based on complex plant mechanisms, are known to be exposed to erosion through an increase of pathogens aggressiveness. Through the study the poplar – poplar rust (Melampsora larici-populina) pathosystem, this work aims to estimate the evolutionary potential of aggressiveness and morphological traits using quantitative genetic approaches and to identify molecular bases through genome-wide association study. To estimate plasticity, heritability, and trade-offs for a set of quantitative traits, we precisely measured their variation in four contrasted pathogen populations. It appeared that spore volume is highly heritable and evolved rapidly. In plantamycelium quantity is also heritable but constant because of stabilizing selection occurring in the studied populations. Latent period, lesion size and sporulation rate exhibit low heritability, which explains the absence of evolution during the studied time period. Traits involved in the sporulating function seem to be the most plastic ones along a leaf maturity gradient. Altogether, these results suggest that sporulating function is the more constraint by the biotic environment and thus the best target for the construction of durable resistance in poplar. No genetic underpinning has been found for quantitative traits, but we have identified a potential avirulence locus (Avr7), opening the way for its functional characterization.

Key words:fungal plant pathogen, quantitative genetics, evolution, pathogenicity, GWAS (genome-wide association study)