Thèse dirigée par Marie Laure Pilet-Nayel, UMR Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes (IGEPP)
Spécialité : Génétique, génomique et bio-informatique

Résumé

La culture de la pomme de terre, 3e culture mondiale, subit des dégâts dus à des bio-agresseurs. Deux en particulier sont problématiques : les nématodes à kyste, (Globodera rostochiensis et G. pallida), et le mildiou, causé par Phytophthora infestans. Du fait de son statut de parasite de quarantaine, la lutte contre les nématodes à kyste est obligatoire. En raison des impacts environnementaux, les nématicides efficaces sont retirés du marché européen. Concernant le mildiou, les ravages très rapides causés par cet oomycète entraînent un nombre très important de traitements.

Un panel de 285 génotypes de pommes de terre issus de différents programmes de recherche a été étudié, afin d’identifier des facteurs génétiques et marqueurs moléculaires associés à la résistance aux deux bioagresseurs. Le panel a été génotypé à l’aide de 5023 marqueurs SNP issus d’une puce à ADN et de 22057 SNPs identifiés par une approche de génotypage par séquençage (GBS). Des analyses de génétique d’association génome-entier (GWAS) ont été menées à partir des données de génotypage obtenues et de données de phénotypage préalablement obtenues pour la résistance aux nématodes et au mildiou dans le panel. Sept régions du génome associées à la résistance à G. pallida ont été détectées avec une démarche conservatrice. Des haplotypes favorables ont pu être définis à quatre de ces régions, à l’aide des marqueurs associés qui ont été convertis en marqueurs ‘PCR allele competitive extension’ (PACE) pour deux des régions. L'effet de la combinaison des haplotypes favorables aux loci GpaV_MRQ et GpaIX_MRQ a été validé sur une seconde population, facilitant leur exploitation rapide en sélection assistée par marqueur. Pour la résistance vis-à-vis du mildiou, 13 régions du génome associées à la résistance ont été identifiées, en appliquant des seuils de détection moins stringents. Parmi celles-ci, une région majeure déjà connue a pu être ré-identifiée plus finement, ainsi que des régions à effets plus faible.

Cette thèse a permis d’approfondir notre compréhension des facteurs génétiques impliqués dans la résistance, et d’apporter des outils moléculaires pour la sélection assistée par marqueurs de variétés résistantes.

Mots clés : Solanum sp., Globodera sp., Phytophthora infestans, GWAS, sélection Assistée par Marqueurs