Table des matières
Remerciements
Résumé
Abstract
Tables des matières
Liste des figures
Liste des tableaux
Liste des annexes et des données supplémentaires
Abbreviations
Préambule
Introduction générale et objectifs de la thèse
Chapitre I : Synthèse bibliographique
1.1. Généralités sur les relations plantes hôtes-parasites
1.1.1. Le concept de maladie chez les plantes
1.1.2. Le triangle d’interaction
1.1.3. Les formes de parasitisme chez les végétaux
1.1.4. Champignons phytopathogènes
1.1.5. Les rouilles
1.1.5.1. Taxonomie
1.1.5.2. Cycle de vie
1.1.5.3. Mode d’infection des rouilles
1.1.5.4. Gamme d’hôtes
1.2. Le système immunitaire des végétaux
1.2.1. Les défenses préformées ou constitutives
1.2.2. Les défenses inductibles
1.2.2.1. Plant Triggered Immunity (PTI) : la résistance basale ou non-spécifique
1.2.2.2. Effector Triggered Susceptibility (ETS) : la désactivation de la résistance basale
1.2.2.3. Effector Triggered Immunity (ETI) : La résistance induite spécifique
1.2.2.4. Transduction du signal : réponse précoce à la détection de pathogènes
1.2.2.5. Les réponses de défense des plantes
Le renforcement des parois cellulaires
La réaction d’hypersensibilité
Les phytoalexines
iii. Les Pathogenesis-Related Proteins
1.3. Gestion des maladies de plantes par la sélection
1.3.1. Historique de la sélection : de la sélection massale à l’utilisation des marqueurs moléculaires
1.3.2. Sélection de caractères de résistance aux pathogènes
La résistance qualitative
La résistance quantitative
1.3.3. Stratégie d’utilisation de la résistance en sélection
1.3.4. La sélection chez les espèces forestières
1.3.5. Le cas des espèces forestières non-modèles
1.4. Le pathosystème Myrtaceae-Austropuccinia psidii : État des connaissances.
1.4.1. Les Myrtaceae
1.4.1.1. Taxonomie et caractéristiques
1.4.1.2. Origine et distribution
1.4.1.3. Importance écologique et économique
1.4.1.4. Ressource génomique
1.4.2. Austropuccinia psidii
1.3.2.1. Taxonomie
1.3.2.2. Distribution
1.3.2.3. Gamme hôte et épidémies
1.3.2.4. Cycle de vie d’A. psidii
1.3.2.5. Description des symptômes
1.3.2.6. Les facteurs épidémiologiques
1.3.2.7. Diversité d’A. psidii
Variabilité physiologique des urédospores en lien avec la pathogénicitéDiversité génétique des populations d’A. psidii
1.3.2.8. Ressource génomique
1.3.2.9. Modèle d’interaction avec Myrtaceae
1.4.3. Gestion de la maladie
1.4.3.1. Détection et identification du pathogène
1.4.3.2. Moyens de lutte chimique
1.4.3.3. Lutte par la sélection de plants résistants à la rouille
Variabilité inter- et intraspécifique de la résistance à la rouille
Gène de résistance
Chapitre II : Etat des lieux de la présence d’Austropuccinia psidii en Nouvelle-Calédonie : distribution, gamme hôtes et diversité génétique
2.1. Introduction générale du Chapitre
2.2. Article: The impact of Austropuccinia psidii in New Caledonia, a biodiversity hotspot.
2.2.1. Abstract
2.2.2. Introduction
2.2.3. Materials and methods
2.2.3.1. Disease surveys and sampling of A. psidii
2.2.3.2. DNA extraction, PCR and sequencing
2.2.3.3. Microsatellite genotyping
2.2.3.4. Myrtle rust symptoms monitoring trial under natural infection
2.2.4. Results
2.2.4.1. Identity confirmation
2.2.4.2. Geographical distribution of A. psidii in New Caledonia
2.2.4.3. Host range of A. psidii
2.2.4.4. Genotyping of A. psidii populations
2.2.4.5. Progress of disease severity over time on 35 cultivated Myrtaceae species in a field nursery
2.2.5. Discussion
2.2.5.1. Arrival of Austropuccinia psidii in New Caledonia
2.2.5.2. Spread of A. psidii in natural environments
2.2.5.3. Host range expansion
2.2.5.4. Potential consequences for biodiversity
2.2.5.5. Genetic uniformity of A. psidii isolates
2.2.5.6. Variation in disease susceptibility over a range of cultivated Myrtaceae species
2.2.6. Conclusion
2.2.7. References
Chapitre III : Mise en place d’une méthodologie pour la selection de marqueurs de résistance à la rouille chez des espèces de Myrtaceae endémiques à la Nouvelle-Calédonie incluant une appoche RNA-Seq
3.1. Introduction générale et objectifs du Chapitre
3.2. Matériel et Méthodes
3.2.1. Choix des espèces à étudier, localités et protocole d’échantillonnage
3.2.2. Extraction de l’ARN
3.2.3. Construction des banques d’ADNc et séquençage
3.2.4. Analyses bioinformatiques des données RNA-Seq xvii
3.2.4.1. Contrôle qualité des reads bruts
3.2.4.2. L’alignement des reads
3.2.4.3. L’annotation
3.2.4.4. Quantification des transcrits et normalisation
3.2.4.5. Différentiel d’expression
3.2.4.6. SNP calling : du prétraitement des données à la prédiction des SNPs
3.3. Article : A transcriptomic-based approach to identify candidate markers for resistance to myrtle rust (Austropuccinia psidii) in three endemic Myrtaceae species from New Caledonia.
3.3.1. Abstract
3.3.2. Introduction
3.3.3. Material and methods
Plant Material
Total RNA extraction
cDNA library preparation and sequencing
RNA-seq data processing
Raw reads cleaning
Reference- guided method
Aligning to a reference genome from a related species
Calling SNPs using E. grandis reference genome
De novo methods
De novo transcriptome assembly
Aligning to the de novo transcriptomes
Calling SNPs using de novo transcriptome assemblies
Variant filtering
Differential gene expression analysis
Annotation
Data visualization
Datasets release
3.3.4. Results and discussion
3.3.4.1. Raw data summarization and cleaning reads
3.3.4.2. Transcriptome assembly
3.3.4.3. Mapping cleaned reads to E. grandis genome and de novo transcriptome
3.3.4.4. Differentially Expressed Genes
3.3.4.5. SNP Calling results
3.3.4.6. Genome browser
3.3.5. Conclusion and perspectives
3.3.6. Acknowledgements
3.3.7. References
3.3.8. Supplementary data
Chapitre IV : Association entre variation de l’ADN et gènes différentiellement exprimés en réponse à la rouille (A. psidii)
4.1. Introduction
4.2. Materiel et methodes
4.2.1. Best Blast Mutual Hits
4.2.2. Choix des SNPs discriminants entre phénotypes résistants et sensibles à la rouille
4.2.3 Compilation des résultats du SNP calling, du différentiel d’expression et du BBMH
4.3. Resultats et discussion
4.3.1. Sélection des SNPs discriminants résistants/sensibles à A. psidii pour chaque espèce.
4.3.2. Compilation des SNPs discriminants et les gènes différentiellementexprimés identifiés via l’alignement effectué à partir du génome de l’E. grandis.
4.3.3. Sélection des SNPs discriminants communs entre les trois espèces
4.3.4. Sélection des gènes différentiellement exprimés communs aux trois espèces via les alignements effectués sur les transcriptomes de novo
4.3.5. Compilation des SNPs discriminants et des gènes différentiellement exprimés à partir des alignements sur transcriptome de novo pour chaque espèce
4.3.6. Illustration d’un SNP discriminant dans un gène différentiellement exprimé du JBrowse S. longifolium.
4.4. Conclusion
Chapitre V : Discussion generale et perspectives
5.1. Conséquences écologiques et économiques de la rouille (A. psidii) en Nouvelle-Calédonie
5.2. Une possible part de génétique dans l’expression des réponses à la rouille mise en évidence par un dispositif d’infection naturelle
5.3. La construction de transcriptomes de novo pour trois espèces de Myrtaceae endémiques à la Nouvelle-Calédonie
5.3. Une nouvelle approche méthodologique pour trouver des gènes candidats
5.4. Des mécanismes de réponse à la rouille spécifiques à chaque espèce
5.5. L’identification de gènes candidats pour deux espèces de Myrtaceae
Bibliographie
Annexes
