Déterminisme génétique de la résistance du tournesol au Phoma

Abstract

L'interaction "génotype-isolat" pour la résistance partielle au Phoma macdonaldii chez le tournesol a été déterminée en utilisant 28 génotypes inoculés par sept isolats de ce pathogène dans des conditions contrôlées. Deux lignées AS613 et PAC2 ont été isolées, qui présentent une résistance spécifique à l’isolat MP8. Nos résultats montrent également l’existence d’une résistance non-spécifique chez les génotypes testés. Pour déterminer l'hérédité de la résistance partielle à cette maladie, nous avons effectué des croisements entre cinq génotypes sélectionnés parmi les 28 de la première expérimentation présentant une variabilité importante pour la résistance partielle à des isolats du Phoma. Les génotypes parentaux et leurs hybrides F1 ont été inoculés par deux isolats sélectionnés (MP8 et PM10). Les aptitudes générales et spécifiques à la combinaison pour la résistance aux deux isolats sont significatives, indiquant que les effets additif et dominant des gènes sont importants dans le contrôle génétique de la résistance partielle au Phoma. Nous avons développé une nouvelle carte de liaison du tournesol en utilisant 100 individus F2 issus du croisement entre M6-54-1 et ENSAT-B4, identifiés par nos expérimentations précédentes. Les régions génomiques contrôlant la résistance partielle aux isolats de P. macdonaldi ont été identifiés. Un QTL localisé sur le groupe de liaison (LG) 8 est commun aux trois isolats testés. Des QTLs spécifiques sont également identifiés pour chaque isolat. Dans une autre expérimentation et en utilisant la carte récemment enrichie de notre laboratoire, des QTLs contrôlant la résistance partielle au Phoma ont été identifiés par l’étude d’une population de 99 LRs issue du croisement entre PAC2 et RHA266 inoculé par deux isolats (MP8 et MP10). Parmi les 10 QTLs détectés, quatre situés sur LG 5 et LG15 sont commun pour les deux isolats, les autres sont spécifiques de chaque isolat. La variabilité génétique de 60 mutants a été étudiée en utilisant les marqueurs AFLP. Des marqueurs potentiellement associés à la résistance partielle au Phoma ont été identifiés. le profil de 12 gènes potentiellement associés à la résistance partielle du tournesol à P. macdonaldii a été testé sur le mutant M6-54-1 et la lignée originelle AS613, inoculés par trois isolats de P. macdonaldii en utilisant la RT-PCR quantitative. Les gènes codant pour la phenylalanine ammonia-lyase 2 (PAL2) et la thaumatine ont montré des différences significatives au niveau de l'expression, entre les interactions compatibles et partiellement compatibles. Une corrélation directe entre les niveaux d'expression de gènes codant pour le facteur de transcription HD- Zip et la protéine phosphatase avec le symptôme de la maladie a été observée chez la lignée originelle et son mutant inoculé par l’isolat, MA6. ABSTRACT : Genotype-isolate interaction for resistance to Phoma black stem in sunflower were investigated using 28 genotypes, inoculated by seven isolates of Phoma macdonaldii in controlled conditions. Two specific resistant lines (AS613 and PAC2) to MP8 isolate were identified. Our results showed that there was also a wide range of isolate- onspecificpartial resistance among the genotypes tested. In order to determine the inheritance of partial resistance to the disease, five genotypes of 28 with wide range of genetic variability for partial resistance were crossed. Parental genotypes and their F1 hybrids were inoculated by one of the two selected isolates (MP8 and PM10). General and specific combining ability effects for resistance to Phoma black stem were highly significant for each of the two isolates, indicating that additive and dominant gene effects were important in controlling partial resistance to Phoma black stem. A new linkage map was developed using 100 F2 plants derived from the cross between M6- 54-1 and ENSAT-B4 selected according to the results of the above-mentioned experiments, and the gnomic regions controlling partial resistance to three P. macdonaldii were identified. One QTL located on linkage group (LG) 8 was common to the three isolates tested. Other QTLs were specific for each isolate separately. QTLs controlling quantitative resistance to Phoma black stem was also investigated using our new reference map (Poormohammad kiani et al., 2007) with 99 RILs derived from the cross between PAC2 and RHA266 inoculated by the two isolates (MP8 and MP10). Through ten detected QTLs, four of them were common between two isolates on LG5 and LG15 whereas the others were specific for each isolate. Genetic variability among a population of 60 mutant lines was studied using AFLP markers and putative molecular markers associated with partial resistance to Phoma black stem was identified. The profile of 12 genes potentially associated with partial resistance of sunflower to P. macdonaldii was investigated in resistant mutant line M6-54-1 and its original line AS613, which were selected according to the results of our previous experiments using quantitative real-time RT-PCR. Plants were inoculated by three P. macdonaldii isolates. Genes encoding phenylalanine ammonia-lyase 2 (PAL2) and thaumatin-like protein showed significant differences in expression between partial compatible and compatible interactions. A straightforward correlation between expression levels of genes encoding HD-Zip transcription factor and protein phosphatase with disease symptom was observed in original line and its mutant inoculated by MA6 isolat