Caractérisation de la résistance de la canne à sucre à la rouille orangée causée par Puccinia kuehnii et diversité génétique de l’agent pathogène

La production mondiale de canne à sucre (Saccharum spp.) repose sur des variétés modernes hautement polyploïdes et aneuploïdes (2n = 10-13x = ~120), issues d’hybridations entre les espèces S. officinarum et S. spontaneum. Cette production est actuellement impactée par la rouille orangée causée par Puccinia kuehnii. Identifiée à Java en 1890, cette maladie est longtemps restée confinée à l'hémisphère Est avant d'être observée pour la première fois dans l'hémisphère Ouest en 2007, en Floride. À La Réunion, la rouille orangée s’est rapidement répandue sur toute l’île depuis son signalement en 2018. La lutte contre cette maladie repose principalement sur la création et le déploiement de variétés tolérantes ou résistantes. Cependant, le déterminisme génétique de la résistance, ainsi que la diversité génétique mondiale de l’agent pathogène, sont encore très mal connus. Nos travaux visaient à acquérir des connaissances sur ces aspects afin de faciliter la conception de travaux performants d’amélioration génétique de la résistance. En premier lieu, une étude a été conduite sur une centaine de variétés expérimentales dans un dispositif multi-local d’essais répétés pour mieux appréhender l’évaluation de la maladie en conditions naturelles d’infection à La Réunion. Ce dispositif a également permis d’évaluer l’impact de la maladie sur le rendement des variétés les plus sensibles dans les cinq zones agro-climatiques étudiées. Dans un deuxième temps, les bases génétiques de la résistance à la rouille orangée ont été déterminées par deux approches d’association pangénomique (GWAS), à l’aide d’un panel de 526 variétés évaluées pour leur résistance en conditions naturelles d’infection et génotypées avec près de 183000 marqueurs SNP. Par ailleurs, en utilisant ces données de génotypage et de phénotypage, différents modèles de prédiction du niveau de résistance des variétés ont été testés. Enfin, dans une dernière étude, la diversité génétique mondiale d’isolats de P. kuehnii provenant de 20 zones géographiques a été caractérisée sur la base de l’ADN ribosomique et de régions codant pour des protéines effectrices. Les résultats obtenus au cours de ces trois études apportent des connaissances nouvelles qui seront très utiles au développement de stratégies d’amélioration variétales robustes pour la résistance de la canne à sucre à la rouille orangée.