[Soutenance de thèse] 29/11/2024 – Marie SERRIE : « Adapter les Prunus à la diminution de l’utilisation des pesticides : identification des composantes de la résilience et exploitation de la diversité via la génétique d’association » (UR GAFL)

Marie SERRIE soutiendra sa thèse le 29 novembre 2024 sur le thème : « Adapter les Prunus à la diminution de l’utilisation des pesticides : identification des composantes de la résilience et exploitation de la diversité via la génétique d’association« .

Laboratoire

UR 1052 – GAFL – Génétique et Amélioration des Fruits et Légumes

Composition du jury de soutenance

Mme BENEDICTE QUILOT	Avignon Université et INRAE Centre PACA (UR GAFL)	Directrice de thèse
Mme Chloé DELMAS	INRAE Centre Bordeaux-Nouvelle Aquitaine (UMR SAVE)	Examinatrice
Mme Dominique THIS	L’institut Agro, Montpellier	Examinatrice
M. Guillaume  CHARRIER	INRAE Centre Clermont-Auvergne-Rhône-Alpes (UMR PIAF)	Rapporteur
M. Charles-Eric  DUREL	INRAE Centre Pays de la Loire (UMR IRHS)	Rapporteur
Mme Morgane ROTH	INRAE Centre PACA (UR GAFL)	Co-encadrante de thèse
M. Jean-Marc  AUDERGON	INRAE Centre PACA (UR GAFL)	Co-encadrant de thèse

Résumé

Dans un contexte marqué par des bouleversements épidémiologiques imprévisibles liés au changement climatique, les arbres fruitiers sont confrontés à l’attaque de multiples bioagresseurs qui sont responsables d’importants dégâts et menacent la durabilité des vergers. Sélectionner pour des résistances multiples par le biais du pyramidage des gènes est une stratégie efficace, mais particulièrement longue et complexe. Des cibles de sélection alternatives, plus intégratives, doivent être aujourd’hui envisagées pour trouver des alternatives durables à l’utilisation systématique de produits phytosanitaires dans les vergers. À ce titre la résilience est un concept séduisant encore trop peu exploré chez les arbres fruitiers. L’objectif principal de cette thèse est d’acquérir les connaissances clés sur la résilience des arbres fruitiers du genre Prunus grâce à l’exploitation de matériel végétal diversifié en conditions de basse protection phytosanitaire, et en développant des outils méthodologiques appropriés pour en caractériser les composantes. À travers une revue de littérature, nous avons tout d’abord montré l’intérêt de la résilience chez les arbres fruitiers comme nouvelle perspective concrète de sélection. Nous en avons proposé une définition claire s’appuyant sur trois composantes : résistance, tolérance et récupération. Grâce à un suivi régulier des symptômes de 10 bioagresseurs dans deux core-collections de pêcher (P. persica) et d’abricotier (P. armeniaca) maintenues en conditions phytosanitaires réduites dans cinq lieux aux conditions environnementales contrastées, nous avons quantifié les cumuls de sensibilité des arbres vis-à-vis des multiples bioagresseurs qui s’attaquent aux vergers, ainsi que leur évolution au fil des années. Nous avons également caractérisé le comportement des arbres face à ces stress multiples en phénotypant des ‘biomarqueurs de la résilience’, i.e. des variables reflétant l’impact des différents bioagresseurs sur la santé et la performance des arbres, tels que la croissance du tronc, la densité des fleurs et la charge en fruits. Différents modèles de génétique d’association (GWAS) ont été testés pour disséquer l’architecture génétique des composantes de la résilience. En première approche, considérer les bioagresseurs individuellement a permis : i) de les classer en différentes typologies en fonction de l’influence de l’environnement et des interactions G×E, et ii) d’identifier des QTLs candidats, la majorité étant environnement spécifiques ou interactifs (i.e. avec des effets modulés par l’environnement).

Nos résultats indiquent une sur-représentation de gènes issus de la famille des LRR-CRs et un rôle prépondérant des mécanismes de résistance basale et hôte spécifique dans la réponse aux stress biotiques chez ces deux espèces. En seconde approche, des méthodologies intégratives multi-trait ont permis de mettre en évidence des colocalisations de QTLs contrôlant différents bioagresseurs. Pour aller plus loin dans notre compréhension des mécanismes de la résilience, nous avons suivi la croissance de 10 accessions de pêcher via des mesures de longueur des pousses et de diamètres de rameaux tout au long de la saison. Nous avons ainsi déterminé les bioagresseurs ayant les impacts les plus prononcés sur la croissance des rameaux et identifié des indicateurs de résilience prometteurs basés sur les déviations entre les performances observées et attendues. Enfin, nous avons construit plusieurs index pour identifier les accessions résilientes au sein des core-collections étudiées, nous permettant ainsi d’alimenter la réflexion sur la construction d’idéotypes résilients. Ce travail représente une première étape prometteuse d’identification des composantes de la résilience et de compréhension des comportements résilients chez les arbres fruitiers à noyaux. Il contribue à accompagner une modification profonde et nécessaire des objectifs de création variétale pour tendre vers des systèmes agricoles résilients.

Mots-clés : Prunus, Résilience, Bioagresseurs, Génétique d’association (GWAS), Réduction des intrants phytosanitaires, Réseaux d’expérimentation multi-environnements