lgmib-objectifs

Interactions plantes-pathogènes

Les cultures maraîchères, fruitières et céréalières suscitent un intérêt économique crucial en raison des menaces auxquelles elles sont exposées, notamment les maladies incurables dont celles d’origine virale et viroidale. La mise en culture d’un matériel végétal sain ou résistant et, dans certains cas, la mise en œuvre de mesures prophylactiques appropriées, représentent une des voies d’approche pour lutter contre ces pathogènes. Qu’il s’agisse de résistance naturelle ou de transgénèse, l’obtention d’un tel matériel requiert le développement de moyens de détection fiables et utilisables à grande échelle, ainsi que l’étude des facteurs qui régissent l’interaction plante-pathogène. Ces facteurs correspondent aux propriétés épidémiologiques des pathogènes, leur variabilité biologique, sérologique et moléculaire, la résistance de la plante hôte et aux facteurs environnementaux.

Toutefois, la rapide évolution des pathogènes peut générer de nouveaux isolats adaptés et au comportement imprédictible pouvant provoquer l’échec des moyens de lutte adoptés. En Tunisie, l’importance économique croissante accordée aux cultures agricoles est traduite par l'extension des surfaces irriguées et des cultures sous abri ainsi que par l’augmentation de la production. En dépit du fait que l’essentiel des semences utilisées est importé, la Tunisie est un grand exportateur de produits et de sous-produits de plusieurs cultures. L’important enjeu économique et social que constituent ces cultures et la gravité des situations conséquentes à des épidémies de phytopathogènes ont suscité un intérêt notable et une mobilisation mondiale afin d’instaurer des stratégies de lutte efficaces et durables. C’est dans ce cadre que ce projet vise l’étude des facteurs régissant l’interaction plantes/pathogènes/vecteurs à travers plusieurs systèmes impliquant des cultures stratégiques pour la Tunisie dont la tomate, le piment, la pomme de terre, les céréales et quelques cultures fruitières.

Outre l’aspect fondamental permettant de séquencer des régions génomiques et de déterminer les gènes de résistances (plante) et d’avirulence (pathogène), de caractériser des marqueurs moléculaires pour la résistance virale ou pour la tolérance à la salinité et de suivre l’évolution des différents pathogènes, ce projet projette des fins appliquées notamment par le développement de moyens de diagnostics performants et la création/sélection de variétés résistantes/tolérantes à certains virus dommageables et/ou à la salinité.

 

Cultures Plantes hôtes Pathogènes Objectifs spécifiques
Plantes maraîchères Cucurbitacées Virus
Begomovirus
  • Recherche des nouveaux virus SLCV et WmCSV.
Piment PVY
  • Analyse de la structuration génétique virale en fonction des sources de résistances du piment.
Polerovirus
  • Recherche des Polerovirus sur les cultures de piment en Tunisie.
Pomme de terre PVY
  • Recherche de recombinants
  • Etude de la PTNRD
  • Caractérisation des souches sur plantes adventices.
PLRV
  • Recherche de corrélation entre régions génomiques virales et expression symptomatologiques.
Tabac PVY
  • Etude de l’évolution des isolats PVY
  • Recherche de recombinants.
Piment/Tomate CMV
  • Etude épidémiologique du CMV sévissant sur piment
  • Evaluation des propriétés biologiques des populations virales (virulence ou avirulence) de quelques isolats tunisiens de CMV
  • Etude de l’importance de l’espèce hôte et du génotype du piment sur la sélection de populations virales adaptées et à la sélection d’isolats de CMV réassortants.
TYLCV
  • Recherche de marqueurs CAPS et SCARS chez la tomate liés à la résistance au TYLCV.
Torrado virus
  • Recherche de ce nouveau virus signalé en France et en Espagne.
Salinité
  • Recherche de QTLs liés à la tolérance à la salinité chez la tomate
  • Etude de l’expression génique par QPCR.
Insecte vecteur : Mouche blanche
  • Analyse de 7 marqueurs SSR
  • Etude de la structuration génétique de Bemicia en fonction des régions géographiques et des plantes hôtes.
Tomate

Exploitation de

la transgenèse pour améliorer des variétés de tomate

TYLC
  • Etude de la réponse des générations G3 de plantes transgéniques vis-à-vis de différents clones infectieux de TYLC
  • Quantification par QPCR des transcripts du transgène.
Céréales Blé/Orge (B/CYDVs) (WSMV) (WSSMV)   (SBWMV
  • Diagnostic Moléculaire
  • Etude de variabilité de séquence
  • Etude de la répartition des infections virales.
Arbres fruitiers Pistachier Viroïdes
HSVd
  • Etiologie de la maladie
  • Identification et caractérisation moléculaire de l’agent causal.
Divers hôtes

CEVd/HSVd/

AGVd/CDVd/PBCVd/GYSVd

  • Utilisation de la technique SSCP pour l’étude de la variabilité de différents viroides.
  Phytoplasmes

Abricotier

Prunier

Amandier

Groupe AP
  • Diagnostic moléculaire
  • Typage moléculaire
  • Etude de l’évolution des souches bactériennes
Toute plante Arabidopsis     thaliana comme modèle Stress biotique et abiotique Etude du rôle d'une nouvelle voie de signalisation impliquée dans la réponse aux stress chez les plantes.

 

Conservation et valorisation des ressources fourragères

L’évaluation de la diversité génétique des phytoressources fourragères, offre une source de variation génétique et constitue un apport indispensable dans l’établissement de programme d’amélioration et de conservation pouvant contribuer à améliorer le secteur fourrager. Les travaux de recherche entrepris visent des espèces à vocation fourragère et pastorale Hedysarum/Sulla, Medicago, Lathyrus, Lolium pérenne et Festuca arundinacea.essentiellement l’évaluation, la conservation et l’amélioration de ces ressources génétiques au moyen de marquage phénotypique et de typage moléculaire. Les résultats attendus de ces travaux ont à la fois une portée fondamentale et des applications agronomiques avec des incidences au niveau de la gestion des ressources génétiques locales, Maghrébines et Méditerranénennes, leur conservation et leur valorisation grâce à la sélection assistée par les marqueurs moléculaires SAM.

Les objectifs des travaux de recherche entrepris visent essentiellement l’évaluation, la conservation et l’amélioration de ces ressources génétiques au moyen de marquage phénotypique et de typage moléculaire. Les résultats attendus ont à la fois une portée fondamentale et des applications agronomiques avec des incidences au niveau de la gestion des ressources.

 

H

E

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Y

S

A

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U

M

Poursuite des prospections Collectes et évaluation in situ
Utilisation de différents marqueurs moléculaires (SSRs, AFLP, ISSR) et comparaison des séquençes des espaceurs intergéniques (ITS) Approfondir l’évaluation de la diversité génétique, étudier la phylogénie ainsi que la domestication des cultivars apparentés aux formes sauvages
Analyse de la diversité sur la base de critères morphométriques et moléculaires
  • Exploiter les marqueurs SCAR identifiés chez S. coronaria associés à l’architecture des plantes chez d’autres espèces du genre
  • Identifier des marqueurs associés à des traits agronomiques : tolérance à la salinité
Exploitation de l’ensemble des marqueurs AFLP, ITS et ISSR
  • polymorphisme et typage moléculaire intra et interspécifique
Marqueurs SRAP Identifier des allèles SRAP spécifiques de chaque genre associés à des traits agronomiques (tolérance à la salinité)
Bulk Segregant Analysis (BSA) Approfondir le typage moléculaire
Les marqueurs cytoplasmiques Analyse des régions barcodes de l’ADN chloroplastique : trnH-psbA, rbcL et matK
Transférabilité des SSRs Densifier la carte génétique de Sulla par la synthénie avec la plante modèle des Légumineuses M. truncatula

M

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I

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Poursuite des prospections et exploitation de la SARDI collection (accessions Marocaines) Extension des collectes afin d’estimer l’évolution l’état de la végétation naturelle en fonction du temps et selon la répartition géographique en Afrique du Nord
Etudes morphologiques Exploiter différentes populations tunisiennes de Medicago ciliaris et M. sativa pour aborder l’étude génétique de la tolérance saline par des PCR quantitatives.
Développement des marqueurs moléculaires Structuration de la variabilité par les marqueurs SSRs et AFLP, relations phylogéniques entre les espèces Medicago en Afrique du Nord
Exploiter la carte cadre Génotypage de RIL par SSRs
Phylogéographie par les marqueurs cytoplasmiques Région intergénique chloroplastique trnH-psbA, rbcL et matK considérées comme barcode
Marqueurs moléculaires co-dominants SRAP

Phylogénie du genre Medicago

Identifier des marqueurs SRAP à partir du cDNA impliqués dans la tolérance au stress salin

L

O

L

I

U

M

Observations histologiques Détecter la présence des endophytes chez le ray-grass pérenne chez des populations spontanées et cultivars
Evaluation agronomique Caractérisation de plantes contrastées pour des caractères agronomiques d’intérêt (pérennité, précocité, …)
Extension des outils moléculaires nucléo-cytoplasmiques Exploitation des marqueurs nucléaires SSRs, séquençage des régions intergéniques chloroplastiques trnH-psbA, rbcL et matK considérées comme barcode pour approfondir l’analyse de la diversité et élucider les relations entre formes spontanées et cultivées
Analyse moléculaire des associations symbiotiques avec les endophytes
  • Interactions génotype des plantes et typage moléculaire de l’endophyte
  • Identification et expression des gènes qui contrôlent la production de métabolites
Analyse par HPLC / spectrométrie de masse des associations symbiotiques avec les endophytes
  • Exploitation des endophytes (optimisation de la production des alcaloïdes, des métabolites pour améliorer la protection des plantes contre les stress biotiques (insectes, …) : Détection et dosage des métabolites primaires et secondaires et des hormones (proline, ..)

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U

Q

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Observations histologiques Elargir la détection de la présence des endophytes chez la fétuque élevée en Tunisie
Evaluation agronomique Evaluation des potentialités agronomiques des populations spontanées et des variétés-populations
Associations des traits morphologiques avec les marqueurs moléculaires Caractérisation des populations et identification des caractères d’intérêt (tolérance à la sécheresse,..
  • génotypage et sélection assistée par les SSRs, marqueurs moléculaires ISJ (Intron Splice Junction polymorphism), CDDP (Conserved DNA-derived polymorphism)
  • séquençage des barcodes : régions intergéniques chloroplastiques trnH-psbA, rbcL et matK pour l’analyse des relations phylogénétiques
  • l’ADN mitochondrial : séquençage et analyse comparative des COI et COII avec impact sur des caractères agronomiques
Associations symbiotiques avec les endophytes par HPLC/CL-SM Détection et dosage des métabolites primaires et secondaires et des hormones (proline, ..)

L

A

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Poursuite des prospections Enrichir la banque de graines
Etude morphologique Evaluation de la variabilité génétique en impliquant d’autres accessions (ICARDA)

Développement des marqueurs moléculaires SRAP, EST-SSR/ SSR et TRAP

Affiner l’étude de la diversité génétique et établissement de la phylogénie dans le complexe d'espèces du genre, la sélection de génotypes d’intérêt agronomique, cibler des gènes contrôlant la production de l’acide aminé non protéique ODAP impliqué dans le Lathyrisme,
Séquençage des espaceurs intergéniques transcrits ETS Etablir les relations phylogéniques des espèces du genre Lathyrus
Utilisation de la technique CL-SM Caractériser les différentes accessions et détecter des génotypes à faible teneur en ODAP
Polymorphisme de la région non-codante trnH-psbA et des régions codantes matK et rbcL Etude comparative du polymorphisme de la région trnH-psbA caractérisée par un taux de mutations plus élevé que les régions codantes matK et rbcL
Analyse des accessions génotypées par HPLC et génétique d'association La mise en évidence de gène(s) impliqués dans le contrôle de la synthèse de l’ODAP chez les Lathyrus

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