Apple scab: Looking for new resistance loci and construction of “prototype” genotypes for a durable resistance management.
Résistance du pommier à la tavelure (Venturia inaequalis) : Recherche de nouveaux loci et construction de génotypes "prototypes" en vue d'une gestion durable de la résistance
Résumé
Worldwide, most of cultivated apple varieties (Malus x domestica) are susceptible to scab (fungus Venturia inaequalis). Genetic resistance is a major tool to reduce the amounts of fungicides in commercial orchards. Current strategies of genetic control are mainly based on the use of few major genes. The breakdown of the Vf major gene, introgressed from the wild species M. floribunda, clearly shows the limits of such breeding strategies. In such a context, the objective of this thesis is to study apple scab resistance factors for a durable management of the resistance in front of pathogen adaptation capacity. Two approaches were applied: (i) searching new resistance loci in the resistant variety ‘Dülmener Rosenapfel' and within a pedigreed population of the INRA breeding programme; (ii) recombination of different (major and partial) resistance factors in a half-diallel design, and comparison of the relative efficiency of these genetic combinations towards pathogen variability. A new major gene, Rvi14, was characterised in the variety ‘Dülmener Rosenapfel', together with two QTL: the first one co-localised with Rvi14, and the second one with a broad-spectrum QTL already identified in other genetic backgrounds. The study of the pedigreed population confirmed the frequent polymorphism at this second QTL and revealed different alleles at a third QTL co-localising with the Vf gene. The analysis of different genetic combinations allowed us to develop a model assessing the resistance level of apple genotypes according to the resistance factors they carry and the fungal isolates/races they face. The gained results induced a general discussion on the efficiency of resistance loci detection methods and the use of these loci for a durable management of the resistance.
A l'échelle mondiale, la majorité des variétés de pommier cultivées (Malus x domestica) sont sensibles à la tavelure (champignon Venturia inaequalis). La lutte génétique est une des voies privilégiées pour réduire drastiquement le nombre d'applications fongicides en verger commercial. Les stratégies actuelles de lutte génétique reposent principalement sur l'utilisation de quelques gènes majeurs. Le contournement du gène majeur Vf, introgressé de l'espèce sauvage M. floribunda, montre clairement les limites de telles stratégies de sélection. Dans un tel contexte, ce projet de thèse visait à étudier les facteurs de résistance du pommier à la tavelure dans l'optique d'une gestion durable de la résistance face aux capacités d'adaptation de l'agent pathogène. Deux axes ont été abordés : (i) recherche de nouveaux loci de résistance chez la variété résistante ‘Dülmener Rosenapfel' et dans un ensemble de descendances du programme d'amélioration INRA connectées par leur pedigree ; (ii) combinaison de différents facteurs de résistance (majeure et partielle) dans un plan de croisement demi-diallèle, et comparaison de l'efficacité relative de ces constructions génétiques vis-à-vis de la variabilité de l'agent pathogène. Un nouveau gène majeur, Rvi14, a été caractérisé chez la variété ‘Dülmener Rosenapfel', ainsi que deux QTL : le premier co-localise avec Rvi14, et le second avec un QTL à large spectre d'action déjà identifié dans d'autres fonds génétiques. L'étude de la population en pedigree a confirmé l'occurrence fréquente d'un polymorphisme à ce second QTL et a mis en évidence différents allèles à un troisième QTL co-localisant avec le gène Vf. L'analyse des différentes combinaisons génétiques a permis d'initier la modélisation du niveau de résistance des génotypes de pommier en fonction des loci de résistance portés et face aux souches/races du champignon auxquelles ils sont confrontés. Les résultats obtenus au cours de ce travail sont le support d'une réflexion sur l'efficacité des méthodes de détection de loci de résistance et sur l'utilisation de ces loci en vue d'une gestion durable de la résistance.