Etude des bases génétiques et cartographie de QTLs de résistance du riz aux souches Africaines de Xanthomonas oryzae pv. oryzae, agent pathogène de la bactériose vasculaire du riz

Abstract

Le riz est une culture céréalière d’importance mondiale. La bactériose vasculaire (BB), causée par Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo), est l'une des maladies les plus dévastatrices du riz à travers le monde notamment en Asie et en Afrique. De nombreux travaux ont été effectués en Asie tels que l'étude de la structure des populations de Xoo, les mécanismes d'infection et de défense de la plante, la cartographie de gènes de résistance et leur déploiement dans certaines variétés élites par la sélection assistée par marqueurs. Les travaux préliminaires effectués en Afrique ont permis de caractériser trois races A1, A2, A3 de Xoo qui sont génétiquement distinctes de celles d'Asie. Au cours de cette thèse, la recherche de sources de résistance appropriées aux souches africaines de Xoo a conduit à l'évaluation de cent sept accessions de riz cultivé africain Oryza glaberrima en conditions contrôlées, pour leur résistance à cinq souches de Xoo originaires du Burkina-Faso et du Mali, représentant les trois races africaines et une souche asiatique (témoin). Vingt accessions ont été résistantes à la race A3 de Xoo. Les techniques de « CAPS markers » (Cleaved Amplified Polymorphic Sequence) et de « Dot Blot » ont été utilisées respectivement pour la recherche de xa5 et Xa21, deux gènes de résistance fréquemment utilisés dans la riziculture asiatique. Les résultats ont montré que ces gènes ne sont pas impliqués dans la résistance d’O. glaberrima qui présente une base génétique très étroite de la résistance à la bactériose. En vue de cartographier des gènes de résistance chez le riz asiatique Oryza sativa, la population de cartographie constituée de 178 lignées recombinantes issues du croisement IR64 x Azucena par la méthode de « Single Seeds Descent » a été utilisée de même que la carte génétique de la même population saturée de 226 marqueurs microsatellites. Pour la première fois, la cartographie d’intervalles à l'aide de WinQTLCartographer 2.5 et Qgene-4.3.0 a montré que les souches africaines de Xoo ont induit cinq QTLs contrôlant 10 à 37% de la variation phénotypique et qui sont différents de ceux induits par les souches asiatiques à l’exception de celui identifié sur le chromosome 11. Les 17 QTLs et 35 gènes majeurs de résistance déjà connus contre les souches Xoo d'Asie et cartographiés dans différentes populations, de même que les QTLs identifiés dans cette étude, ont été re-cartographiés sur la carte physique Nipponbare. Plusieurs co-localisations de QTLs/gènes communs aux souches africaines et asiatiques de Xoo ont été mises en évidence sur les chromosomes 1, 7, 10 et 11. Les QTLs spécifiques sont localisés sur les chromosomes 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9 et 12. Les études de descendance et de cinétique de croissance bactérienne ont montré que les QTLs des chromosomes 7 et 11 contrôlant la résistance aux souches africaines de Xoo ont une hérédité récessive alors que la majorité des gènes de résistance aux souches asiatiques sont dominants. En conclusion, il ressort de cette étude que contrairement au riz africain Oryza glaberrima qui constitue une base étroite pour la résistance aux souches africaines de Xanthomonas oryzae pv. oryzae, le riz asiatique Oryza sativa représente une meilleure base génétique de résistance à la bactériose africaine dont l'hérédité est plutôt récessive.