Identifier les métabolites potentiellement responsables de la résistance du pommier à la tavelure pour mieux les intégrer dans des modèles de prédiction géno-phénomique

Auteurs :

R. Lapous¹, R. Larbat¹, F. Magot², C. Denancé¹, C-E. Durel¹, H. Muranty¹, J. Ferreira De Carvalho¹

¹ : UMR 1345 IRHS (INRAE/Institut Agro Rennes-Angers/Univ. Angers), 42 rue Georges Morel – CS 60057 – 49071 Beaucouzé Cedex – France

² : UMR 1121 Laboratoire Agronomie et Environnement (LAE), Université de Lorraine, INRAE, F-54000 Nancy, France

Résumé :

En verger commercial, une vingtaine de traitements phytosanitaires sont appliqués contre la tavelure du pommier, provoquée par le champignon Venturia inaequalis (Vi). De nombreuses variétés dites résistantes à la tavelure ont été développées en sélectionnant principalement un gène majeur de résistance, cependant, en quelques années certaines souches de Vi ont été capables de le contourner. Une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires sous-jacents à la résistance du pommier à la tavelure permettrait d’éviter ces contournements rapides. Notre objectif est donc de décrire le rôle potentiel du métabolisme spécialisé du pommier dans la résistance à la tavelure et d’identifier des voies candidates complémentaires les unes des autres. Pour ce faire, nous étudions une descendance biparentale dans laquelle des régions génomiques liées à la résistance à la tavelure (rQTL) ont précédemment été cartographiées. Nous avons acquis des données métabolomiques par une approche non ciblée sur les feuilles de cette descendance avant inoculation et cinq jours après, avec deux souches du champignon contrastées pour leur spectre de virulence. L’analyse conjointe des données génétiques et métabolomiques a permis d’identifier les zones du génome contrôlant les quantités de métabolites (mQTL) et nous nous focalisons maintenant sur celles co-localisant avec la résistance. La recherche de co-localisations entre rQTL et mQTL a mis en évidence que la voie de biosynthèse des triterpénoïdes pourrait être liée à la résistance souche-spécifique apportée par un QTL de résistance à effet majeur. De nouvelles analyses métabolomiques ciblées permettront d’identifier plus finement la structure des molécules concernées et leur potentielle action antifongique sera évaluée via des biotests in vitro. Nos résultats montrent que l’étude du déterminisme génétique du métabolisme peut apporter de nouveaux éléments de compréhension de la résistance génétique du pommier à ses bioagresseurs et contribuer à identifier des marqueurs métaboliques, utilisables en sélection.

Néanmoins, la création variétale bien qu’utilisant la sélection assistée par marqueurs reste un processus particulièrement long chez les arbres fruitiers (entre 15 à 20 ans). La sélection génomique ou encore phénomique (basée sur des données spectrales) pourrait permettre de réduire le temps et le coût d’obtention de nouvelles variétés durablement résistantes. Nous avons acquis des données de spectres proche infra-rouge (SPIR) sur la même descendance que décrite précédemment, ce qui nous a permis de comparer la puissance prédictive de données génomiques, métabolomiques et spectrales avant et après inoculation sur des feuilles entières lyophilisées. Les données génomiques sont capables de prédire la résistance de cette descendance à la tavelure tandis que la prédiction à partir de données métabolomiques dépend fortement de la souche pour laquelle la résistance est prédite. La prédiction phénomique a montré des premiers résultats peu concluants, pouvant être liés à l’architecture oligogénique de ce caractère. De nouveaux modèles de prédiction sont à évaluer avant de conclure sur la potentielle utilisation des SPIR dans le programme de sélection, en particulier pour la résistance à la tavelure. En revanche les données génomiques constituent une voie prometteuse pour accélérer ou intensifier le processus de sélection.

Lien visio :

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