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BIOlogie et GEstion des Risques en agriculture - Champignons Pathogènes des Plantes

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Thématiques de recherche

Trois axes principaux

Depuis les dernières décennies, les enjeux de la protection des plantes ont évolué vers une volonté d’accroître la durabilité. En France, cette mutation s’est concrétisée récemment par la mise en place des plans Ecophyto en 2007 et Agroécologie en 2011, qui encouragent la substitution ou la complémentation des applications phytosanitaires par d’autres méthodes de lutte.

En tant que mécanisme évolutif, l’adaptation des champignons phytopathogènes aux produits de protection des plantes (ou « résistance ») remet largement en cause cette durabilité, du fait des pertes d’efficacité régulièrement constatées et de la portée du phénomène. Dans ce contexte de transition, il est donc fondamental d’améliorer nos connaissances sur les mécanismes et modalités de sélection des résistances, tant au niveau individuel que populationnel, pour viser à mieux raisonner les stratégies de lutte et ainsi répondre à l’enjeu actuel de durabilité des pratiques.

Ainsi, les travaux de recherche de l’équipe AMAR tendent à répondre aux questions suivantes déclinées dans les trois grands axes de l’équipe:                              

1 - Comment les champignons perçoivent-ils et répondent-ils aux antifongiques à l’échelle cellulaire ?

2 - Quels sont les processus adaptatifs et évolutifs aux fongicides à l’échelle de l’individu et des populations ?

3 - Quelles stratégies de gestion de la résistance aux antifongiques sont les plus durables dans le contexte Ecophyto 2018 ?

 

Axes de Recherches

 

Afin d’appréhender ces axes de recherche de manière intégrative, l’équipe AMAR fait appel à une approche pluridisciplinaire allant de la génétique moléculaire, la biochimie, la génétique des populations, l’agronomie et la modélisation. Les modèles biologiques concernés sont Botrytis cinerea, agent de la pourriture grise, et Mycosphaerella graminicola, agent de la septoriose du blé

 

Equipe pluridisciplinaire

  

Résultats marquants

 Caractérisation d’étapes clefs impliquées dans la perception des fongicides (dicarboximides, phénylpyrroles) affectant la signalisation osmotique, l’intégrité pariétale, la synthèse de la mélanine et le développement – y compris – la pathogénie chez B. cinerea. Identification des domaines protéiques, de leur structure 3D et de trois résidus clefs de l’histidine-kinase senseur Bos1 impliqués dans la transduction des différents signaux (Liu et al 2008 & 2011 ; Fillinger et al 2012).

 

 La modification de cible est le mécanisme majeur responsable de la résistance aux SDHI (inhibiteurs de la succinate déshydrogénase) et au fenhexamid (inhibiteur de la 3-cétoréductase des stérols) chez B. cinerea agent de la pourriture grise (Fillinger et al 2008 ; Leroux et al 2010 ; Billard et al 2011 ; Debieu et al 2013 ; Lalève et al sous presse). La fitness des souches peut être fortement affectée par certaines mutations (Billard et al 2012, Lalève et al 2014).

 

 Importance croissante du mécanisme de MDR (MultiDrug Resistance) chez les populations de B. cinerea et Mycosphaerella graminicola (agent de la septoriose du blé) (Leroux & Walker 2011, 2013). Chez B. cinerea, 3 phénotypes MDR ont été caractérisés et les transporteurs (de type ABC et MFS) surexprimés ont été identifiés par des approches génomiques (Kretschmer et al 2008, 2009)

 

 La pourriture grise de la vigne est causée par un complexe de deux espèces cryptiques, vivant en sympatrie, B. cinerea sensu stricto, et Botrytis pseudocinerea décrite pour la première fois.  B. pseudocinerea, espèce minoritaire du complexe se distingue de B. cinerea par sa résistance naturelle au fenhexamid due à un mécanisme original chez les champignons phytopathogènes lui permettant de détoxiquer le fongicide (Walker et al 2011, Billard et al 2011).

 

 Les populations françaises de B. cinerea sont structurées en 5 dèmes caractérisés par le système de culture, la plante-hôte (adaptation écologique) et dans une moindre mesure par la géographie.  Les fongicides ne modifient pas la partition neutre des populations mais modifient périodiquement leur diversité (Walker 2013). La résistance aux fongicides est un processus évolutif résultant de la sélection de phénotypes adaptés dans les populations naturelles, dont la fréquence fluctue en fonction des pressions de sélection et la fitness des isolats. Ces connaissances sont indispensables pour raisonner les stratégies de gestion de la résistance (Walker et al 2013).