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Dernière mise à jour : Mai 2018

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Durabilité des multirésistances chez les plantes - Modèle d’adaptation d’un pathogène

Utiliser durablement des résistances totales multigéniques nécessite de comprendre la façon dont leur déploiement en peuplement végétal influe sur la rapidité d’adaptation des agents pathogènes.

A cette fin, nous avons construit un modèle stochastique qui permet d’estimer le temps d’apparition d’un agent pathogène mutant, adapté aux multirésistances portées par une population d’hôtes. La multirésistance est considérée comme une combinaison de gènes majeurs conférant une résistance totale à un cultivar. Cette résistance totale peut également être conférée à des individus hôtes ne possédant qu’un sous-ensemble de ces gènes majeurs (individus dits hôtes à combinaison incomplète).

Les résultats révèlent l’importance du processus stochastique de migrations dans la dynamique adaptative du pathogène. En premier lieu, le modèle montre sous quelles conditions sur les taux de reproduction et de migration les pathogènes peuvent s’adapter rapidement aux multirésistances, même si une faible proportion d’hôtes résistants est utilisée (figure). En second lieu, le modèle met en évidence l’impact négatif des hôtes portant des combinaisons « incomplètes » sur la durabilité des multirésistances. En effet, il est plus durable d’associer des hôtes possédant la multirésistance à des hôtes sensibles possédant un ou plusieurs gènes de résistance contournés indépendamment que de les associer à des hôtes à combinaison incomplète. En troisième lieu, ce modèle montre que les coûts de mutation engendrés par l’adaptation aux résistances totales multigéniques ne sont pas directement reliés à la durabilité de ces résistances. Notre étude théorique nous permet donc d’augmenter nos connaissances sur les principes d’utilisation des multirésistances en vue d’une gestion plus durable.

stratégies de gestion des multirésistances

Un diagramme d’aide à la décision pour aider à l’élaboration de stratégies de gestion des multirésistances afin de retarder l’apparition des pathogènes adaptés. Le diagramme résume des temps d’apparition d’un mutant en fonction de trois paramètres : le taux de reproduction de la population de pathogène, r, son taux de migration, D, et la proportion d’hôtes multirésistants, ξ. Pour toute paire de paramètres pathogènes (r, D), le schéma représente en vert les proportions d’hôtes multirésistants qui pourraient retarder l’adaptation des agents pathogènes.

Contact :

Natalia Sapoukhina, unité IRHS
natalia.sapoukhina@angers.inra.fr

Référence :

  • Bourget R., Chaumont L., Sapoukhina N. (2013). Timing of pathogen adaptation to a multicomponent Treatment. PLoS ONE, 8(8): e71926.