Skip to Main content Skip to Navigation
Theses

Population biology and invasion history of puccinia striformis F.SP. tritici at worldwide and local scale

Résumé : L’étude de la structure génétique des populations d’agents pathogènes à grandes échelles reste très important dans la contexte de nouvelles invasions. Puccinia striiformis f.sp. tritici (PST), responsable de la rouille jaune du blé, constitue un modèle fongique d’intérêt pour les études d’invasion étant donné sa capacité de migration et l’apparition récurrente de nouvelles souches localement. Nous avons analysé la structure des populations de PST à l’échelle mondiale, à l’aide de marqueurs microsatellites sur un échantillon de 409 isolats issus des six continents. Les génotypes ont été répartis en six groupes génétiques correspondant à leur origine géographique. Les analyses indiquent une forte hétérogénéité géographique de diversité génotypique, avec des signatures de recombinaison dans les régions de l'Himalaya (Népal et Pakistan) et à proximité en Chine. La structure reste clonale pour les populations des autres régions. L’assignation des isolats aux différents groupes génétiques a permis de déterminer l’origine des invasions (récentes ou anciennes). Ainsi, les souches agressives adaptées à de hautes températures, répandues de par le monde depuis 2000, sont originaires de Mer rouge-Moyen Orient ; les isolats d'Amérique du Nord et du Sud et d’Australie proviennent d’Europe du Nord-Ouest. Par ailleurs, les isolats d'Afrique du Sud appartiennent au groupe génétique de la zone méditerranéenne. La subdivision marquée entre les différentes zones géographiques indique qu’elles ne sont pas fortement marquées par les migrations récentes. De plus, les voies de migration identifiées attestent de l'importance des activités humaines dans la dispersion de PST à longue distance. La biologie des populations des zones les plus diverses (Chine et Pakistan) a été finement étudiée à l’aide d‘échantillonnages réalisés deux années consécutives. Une population échantillonnée en 2004 et 2005 dans la vallée de Tianshui, (province de Gansu, Chine), s’est révélée très diverse, fortement recombinante et non structurée spatialement et temporellement. L’observation de clones identiques entre les deux échantillons temporels a permis de développer un estimateur du taux de sexualité, i.e. du rôle relatif de la reproduction sexuée par rapport à celui de la reproduction asexuée dans le maintien de la population. Ce taux de reproduction sexuée est estimé à 74 %, alors que la taille efficace de la population est de 1735, ce qui donne les premières indications du rôle du cycle sexué. L’échantillonnage réalisé au Nord du Pakistan a permis de décrire quatre groupes génétiques ayant tous une grande diversité génotypique et une structure recombinante. Le très faible taux de ré-échantillonnage de génotypes identiques au cours de deux années suggère le rôle prédominant de la reproduction sexuée dans le maintien temporel des populations locales. La forte diversité génétique et génotypique, la signature de recombinaison et la capacité à la reproduction sexuée de PST dans la région himalayenne suggèrent que cette zone est le centre d'origine potentielle de PST. Les analyses d’approximations bayésiennes confirment la thèse d’une dispersion à partir de l’Himalaya vers les autres régions du monde. La variabilité pour la capacité à produire des téleutosores, spores indispensables à l’initiation de la phase sexuée, a été analysée (56 isolats mondiaux), et s’avère liée à la variabilité génotypique et au taux de recombinaison. Ce résultat conforte la thèse de l'apparition de la sexualité dans la zone himalayenne et à proximité de cette zone et de la perte de sexualité lors de migrations dans les zones où l’hôte alternant est absent et où le cycle épidémique est essentiellement asexué. La description de l'origine, des voies mondiale de migration de PST ainsi que de son centre de diversité contribue à la compréhension du potentiel évolutif de PST et à la construction de stratégies de gestion de lutte contre l’agent pathogène.
Document type :
Theses
Complete list of metadatas

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00806507
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Monday, April 1, 2013 - 1:01:36 AM
Last modification on : Friday, June 12, 2020 - 8:10:26 PM
Document(s) archivé(s) le : Sunday, April 2, 2017 - 11:01:33 PM

File

VD2_ALI_SAJID_10092012.pdf
Version validated by the jury (STAR)

Identifiers

  • HAL Id : tel-00806507, version 1

Collections

Citation

Ali Sajid. Population biology and invasion history of puccinia striformis F.SP. tritici at worldwide and local scale. Agricultural sciences. Université Paris Sud - Paris XI, 2012. English. ⟨NNT : 2012PA112162⟩. ⟨tel-00806507⟩

Share

Metrics

Record views

942

Files downloads

4141