Clonalité et diversité génétique hiérarchique de Melampsora larici-populina, agent de la rouille folliaire du peuplier

 

B. Barrès (1), A. Andrieux (1), C. Dutech (2), J. Pinon (1), P. Frey (1)

 

(1) UMR IAM, Pathologie Forestière, INRA Nancy, 54280 Champenoux

(2) UMR BIOGECO, INRA Pierroton, 33612 Cestas

 

 

Les rouilles hétéroïques macrocycliques, telles que Melampsora larici-populina, agent de la rouille foliaire du peuplier, combinent des capacités de reproduction (sexuée et asexuée) associées à un mode de dissémination à grande échelle qui permettent un brassage génétique important et une large diffusion des génotypes adaptés. Ces caractéristiques en font des parasites efficaces et à forte capacité adaptative. On a ainsi vu des résistances qualitatives, sélectionnées pour la populiculture, contournées en quelques années seulement par M. larici-populina. Pour mesurer les différents paramètres de génétique des populations et ainsi mieux comprendre le déroulement d’une épidémie, deux éléments paraissent essentiels : il faut d’abord disposer de marqueurs génétiques polymorphes et neutres, et ensuite avoir une connaissance de la structuration de la diversité, afin de connaître l’échelle pertinente d’échantillonnage. C’est pourquoi nous avons développé 12 marqueurs microsatellites polymorphes et que des prélèvements ont été effectués selon une stratégie d’échantillonnage hiérarchisé emboîté sur 4 niveaux : la feuille, le rameau, l’arbre et le site. Trois sites ont été échantillonnés, deux en pépinière et un en ripisylve naturelle de Populus nigra, les trois possédant l’hôte écidien (mélèze) a proximité immédiate des peupliers. Un site en pépinière et le site naturel ont également été étudiés à deux dates, en début et en fin d’épidémie. La diversité globale mesurée est très importante : sur 647 individus génotypés, nous avons identifié 511 génotypes différents. De plus, seuls 8 génotypes sur 383 sont communs aux deux dates de prélèvement sur un même site. En moyenne, 70 % de la diversité génique s’explique au niveau de la feuille. La clonalité est beaucoup plus importante dans le compartiment naturel par rapport au site de pépinière, ce qui est dû à l’échantillonnage combiné à un effet de contamination en foyers et non à une diversité génétique moindre. Les effets des différents niveaux hiérarchiques ont été testés à l’aide du logiciel HIERFSTAT et ceux des niveaux « site » et « arbre » se sont révélés très significatifs. Les FST entre les populations sont moyens (entre 2,1 et 2,8 %), mais très significatifs. Les mêmes marqueurs microsatellites ont été utilisés afin de caractériser la clonalité et la diversité génétique le long d’un transect de la vallée de la Durance. Nous avons étudié les flux de gènes et la dérive génétique à partir d’une zone de sympatrie peuplier-mélèze, dont l’inoculum primaire est issu, vers l’aval de la vallée où l’épidémie annuelle se propage.