Variabilité structurale des déterminants génétiques de la résistance à Aphanomyces Euteiches chez le pois (Pisum sativum L.) et l espèce légumineuse modèle Medicago Truncatula

Le contournement fréquent des résistances monogéniques chez les plantes par l évolution rapide des populations pathogènes limite le contrôle génétique des maladies majeures des plantes cultivées. Les résistances partielles, souvent contrôlées par des QTL (Quantitative Trait Locus), apparaîtraient aujourd hui plus durables que les résistances monogéniques. Afin de pouvoir envisager des stratégies innovantes et efficaces de construction et de gestion durable de variétés résistantes, il est nécessaire de mieux connaître l architecture génétique et les bases moléculaires sous-jacentes aux résistances partielles polygéniques chez les plantes cultivées. L amélioration génétique de la résistance partielle polygénique à Aphanomyces euteiches, responsable des nécroses racinaires précoces, est un objectif prioritaire dans les programmes de sélection du pois. A partir de l étude du pathosystème A. euteiches/pois-Medicago truncatula, l objectif de la thèse a consisté à mieux connaître la diversité des déterminants génétiques de la résistance partielle chez le pois et l espèce modèle M. truncatula, leur stabilité vis-à-vis de l environnement et de la variabilité de l agent pathogène et de l hôte, ainsi que leur synténie entre les génomes des deux espèces. Au cours de la thèse, une analyse génétique de la résistance à A. euteiches chez le pois, menée à partir de deux populations de lignées recombinantes (LR), puis une méta-analyse de QTL ont permis de mettre en évidence une stabilité élevée des QTL de résistance et d identifier en particulier, sept principaux QTL stables vis-à-vis de sources de résistance, de la variabilité du pathogène et de l environnement, ainsi que des liaisons défavorables entre allèles de résistance à A. euteiches et allèles de caractères orphologiques et phénologiques. En parallèle, l analyse génétique de la résistance à A. euteiches à partir d une population de LR chez M. truncatula a permis de mettre en évidence un réseau complexe de facteurs génétiques associés à la résistance impliquant, en particulier, un locus majeur à large spectre, AER1. Enfin, la cartographie de marqueurs ponts entre les génomes du pois et de M. truncatula a permis l identification de quelques facteurs génétiques de résistance en positions potentiellement synténiques. Ce travail de thèse a permis de poser des bases et ouvert de nouvelles pistes de recherche pour/vers (i) la compréhension des mécanismes sous-jacents aux locus de résistance partielle sous contrôle polygénique ainsi que de leur conservation entre espèces proches et (ii) la gestion des QTL pour une meilleure efficacité et durabilité de la résistance du pois à A. euteiches.The breakdown of plant monogenic resistances by rapid evolution of pathogen populations is a limit to the genetic control of crop diseases. To date, partial resistances, often controlled by QTL (Quantitative Trait Loci), is postulated to be more durable than monogenic resistances. Prior to develop new durable and efficient breeding and management strategies of resistant varieties in major crops, we need to better understand genetic architecture and molecular bases underlying partial polygenic resistance in plants. Breeding for partial polygenic resistance to Aphanomyces root rot is a major objective for the development of the pea crop in Europe. Using the A. euteiches/pea-Medicago truncatula pathosystem, this work aimed at better understanding the diversity of genetic determinants controlling partial resistance to A. euteiches in pea and M. truncatula, their stability over environments and pathogen and host variability, as well as their synteny between genomes of the two legume species. A genetic analysis of resistance to A. euteiches from two pea recombinant inbred line (RIL) populations, then a meta-analysis of resistance QTL showed a high stability of resistance QTL and allowed to identify seven main stable QTL towards resistance sources, pathogen variability and environments as well as unfavourable linkages between Aphanomyces resistance alleles and morphological and phenological trait alleles. A genetic analysis of resistance to A. euteiches from one RIL population in M. truncatula allowed to identify a complex network of genetic loci controlling partial resistance, including a major broad-spectrum locus, AER1. Finally, through the mapping of bridges markers between the pea and M. truncatula genomes, some of the resistance genetic factors previously identified were found in putative syntenic positions. This study provides strong basis and insight for/into (i) a higher understanding of mechanisms associated with loci underlying polygenic partial resistance and their conservation between closely related species and (ii) resistance QTL management for a higher efficiency and durability of resistance to A. euteiches in pea.RENNES-Agrocampus-CRD (352382323) / SudocSudocFranceF