Diversity of genetic resistance to South American Leaf Blight of rubber tree (Microcyclus ulei) assessed by QTL mapping and association genetics within natural populations.
Exploration de la diversité des résistances génétiques à la maladie sud-américaine des feuilles de l'hévéa (Microcyclus ulei) par cartographie et génétique d'association au sein de populations naturelles
Résumé
South American Leaf Blight (SALB) caused by the fungus Microcyclus ulei is a serious threat to worldwide rubber tree cultivation and also responsible for the poor development of this culture in South and Central America. The breeding of resistant cultivars is considered as the best way to anticipate an accidental introduction of SALB in disease free countries and to develop rubber tree cultivation in diseased areas. The main resistance source described until now proved to be ineffective against the most aggressive fungus isolates. Another resistance source identified in a Peruvian cultivar holds for more than thirty years in high infestation conditions. Genetic mapping carried out on the progeny of a cross between this cultivar and a susceptible one revealed two major resistance genes, one located on linkage group g15 and effective against M. ulei isolates from French Guiana, and the other one on linkage group g13 effective against isolates from Bahia state (Brazil). Diversity analysis in South-West Amazonian natural populations shows populations structured in three main clusters corresponding to the Brazilian states of Acre, Rondônia and Mato Grosso. The Madre de Dios population in Peru is part of the Acre genetic cluster. Differentiation among populations is mainly explained by isolation by distance and secondarily by the existence of hydrographical basins. The linkage disequilibrium between linked neutral genetic markers is wider in Acre cluster than in Rondônia cluster, but remains low in both cases. A genetic association with the SALB resistant trait is detected with a microsatellite marker located close to the major resistance gene in linkage group g15. Another association is also detected in a genomic area where no resistant locus was expected until now. Importance of these results for breeding of new SALB resistant cultivars is discussed.
Menace potentielle pour l'hévéaculture mondiale, la maladie sud-américaine des feuilles de l'hévéa provoquée par le champignon Microcyclus ulei est aussi responsable du faible développement de cette culture en Amérique latine. La sélection de variétés résistantes est privilégiée pour anticiper une apparition accidentelle de la maladie dans les pays encore épargnés et pour développer la culture de l'hévéa dans les zones infestées. La principale source de résistance décrite jusqu'à présent n'est pas fonctionnelle face à des isolats très agressifs du champignon. Une autre source de résistance identifiée chez un cultivar originaire du Pérou se maintient depuis plus de trente ans en conditions de forte infestation. La cartographie génétique réalisée sur la descendance de ce cultivar en croisement révèle l'existence de deux gènes majeurs de résistance, l'un situé sur le groupe de liaison g15 et efficace contre les isolats de Guyane et l'autre sur le groupe de liaison g13 efficace vis-à-vis des isolats de l'état de Bahia. L'analyse de la diversité des populations naturelles du sud-ouest Amazonien fait apparaître une structure en trois groupes principaux recouvrant les états brésiliens de l'Acre, du Rondônia et du Mato Grosso. La population Madre de Dios au Pérou est rattachée au groupe de l'Acre. La différentiation entre les populations est expliquée principalement par l'isolement par la distance et secondairement par l'existence de bassins hydrographiques. Le déséquilibre de liaison entre marqueurs liés est plus étendu dans le groupe Acre que dans le groupe Rondônia, mais reste faible dans les deux cas. Une association avec le caractère de résistance à M. ulei est détectée avec un marqueur microsatellite situé à proximité du gène majeur de résistance du groupe de liaison g15. Une autre association est détectée dans une portion du génome où aucun locus de résistance n'était identifié jusqu'à présent. L'importance de ces résultats pour la sélection de nouveaux cultivars résistants à M. ulei est discutée.