18 avril 2016 Jean-Marie JACQUEMIN
Recherche Biologie moléculaire Génétique Production végétale Amélioration (végétale) u2 article

Contexte

Le projet a pour but de localiser des loci impliqués dans la résistance au stade adulte à la septoriose chez le froment (Triticum aestivum), une maladie importante en Belgique et en Europe. La résistance à cette maladies chez le blé a été retenue pour son importance économique. Le froment occupe une superficie d’environ 120.000 hectares en Wallonie, 220.000 ha en Belgique et de 16 millions d’ha en Europe. En amélioration des plantes, différents gènes de résistance spécifique, s’exprimant dès le stade plantule sont caractérisés et utilisés dans la création de variétés résistantes. Cependant, chacun de ces gènes ne confère une résistance que vis-à-vis d’une physiorace bien précise et son action est dès lors rapidement contournée par l’apparition de nouvelles physioraces. Par contre, certaines variétés cultivées durant un grand nombre d’années et en de nombreux lieux présentent une résistance durable. Cette résistance, s’exprimant au stade adulte, est de type quantitatif, non spécifique et est contrôlée par différents gènes agissant conjointement (Quantitative trait loci ou QTL). L’utilisation de variétés de blé naturellement et durablement résistantes permettrait de diminuer le nombre de traitements fongicides appliqués en cours de culture et serait donc d’un grand bénéfice écologique et économique. De plus, la définition des loci impliqués dans ces aspects et des marqueurs moléculaires associés permettrait de sélectionner les plantes avec rapidité et efficacité à un stade précoce de la sélection, indépendamment des conditions pédoclimatiques.

Objectifs

Nous mettrons en évidence des loci impliqués dans la résistance adulte à la septoriose chez le blé. Pour cela nous développerons des cartes génétiques des populations ségrégeant pour la résistance en utilisant les divers marqueurs moléculaires (microsatellites, EST, AFLP, RFLP). Nous disposons pour cela à la fois du matériel génétique nécessaire et des différents marqueurs moléculaires. Le développement de cartes génétiques précises et d’outils statistiques permettront la localisation de loci impliqués dans des caractères quantitatifs (QTL). La mise en évidence de marqueurs moléculaires liés à ces gènes permettra une sélection assistée par marqueurs ou SAM (MAS) et donc de suivre leur introgression lors de la création de variétés possédant ce type de résistance. Nous tenterons de détailler le déterminisme génétique des caractères quantitatifs complexes envisagés en recherchant l’existence de liaisons entre les QTL impliqués dans ces caractères agronomiques et des gènes candidats associés aux mécanismes de défense des plantes.

Résultats attendus

Nous localiserons les différents QTL liés à la résistance. Les marqueurs microsatellites EST, AFLP et RFLP seront analysés sur les parents des populations et ceux qui permettent de détecter un polymorphisme seront positionnés sur des cartes génétiques. Les données de ségrégation des marqueurs moléculaires et des caractères quantitatifs évalués seront traitées selon différentes méthodes: les logiciels Mapmaker QTL , QTL cartographer sont utilisés ainsi que des tests classiques (ANOVA, régression). La carte des zones chromosomiques impliquées dans les caractères considérés sera affinée afin de cerner au mieux la localisation des QTLs mis en évidence. Les gènes candidats pouvant être impliqués dans les mécanismes de résistance seront également utilisés comme des sondes spécifiques amplifiées par PCR et seront localisés sur les cartes. Nous développerons une sélection assistée par marqueurs pour ce caractère de résistance.

Résultats obtenus

Des populations ségrégeant pour la résistance adulte à la septoriose ont été produites par croisements des variétés Oasis X Renan et Mobil X Hussard. Ces populations ont été fixées par single seed descent (SSD) et ont été multipliées afin de disposer d’assez de matériel végétal pour effectuer les analyses moléculaires et des essais d’infectiosité aux champs. Cartographie L’élaboration des cartes de ces populations a débuté et sera poursuivie; pour cela nous utiliserons des marqueurs de type microsatellites, EST, AFLP, ainsi que des marqueurs RFLP. Chaque marqueur est d’abord testé sur les parents des différentes populations; les marqueurs permettant de détecter du polymorphisme sont ensuite utilisés sur les descendants de la population. Les données de ségrégation sont traitées avec le logiciel Mapmaker et des cartes des différents chromosomes de chaque population sont dressées. Evaluations phytopathologiques La résistance adulte aux maladies des populations fixées a été évaluée. Les lignées des différentes populations sont semées en poquets au champ. Différents paramètres d’infection ont été estimés et une cote globale visuelle de résistance fut attribuée. Ces observations seront répétées en différents lieux et différentes années.

Coordinateur (CRA-W)

Equipe impliquée

Partenaires

Ce travail fait l’objet d’une collaboration avec A. Dekeyser,  Centre wallon de Recherches agronomiques.