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Origine et migration du champignon responsable de la rouille jaune du blé, Puccinia striiformis

La rouille jaune est une maladie causée par le champignon Puccinia striiformis f.sp. tritici qui s’attaque aux feuilles et épis de blé. Grâce à l’analyse génétique d’échantillons prélevés dans différentes régions du globe, des chercheurs de l’Inra Versailles-Grignon et leurs collègues ont caractérisé les différentes populations et décrit les voies les plus probables de migration de cet agent pathogène. Ils ont mis en évidence l’existence de six groupes génétiques distincts répartis à travers le monde, et ayant tous une origine proche de l’Himalaya.

ROUILLE  jaune sur feuilles de blé tendre d'hiver. © VIDAL Louis
Mis à jour le 01/09/2014
Publié le 16/07/2014

La rouille jaune est l’une des maladies du blé les plus répandues et les plus dévastatrices : elle peut occasionner des pertes de rendement de l’ordre de 40 à 70 % quand sont rassemblées des conditions épidémiques favorables, parmi lesquelles un climat humide et des variétés de blé sensibles. Face à ce fléau, les variétés résistantes constituent une solution efficace qui permet également de réduire l’emploi de produits phytosanitaires. La bonne gestion de ces variétés implique de connaître la dynamique des populations parasites qui leur sont inféodées.

 

Six groupes génétiques distincts et une origine proche de l’Himalaya

Dans le cadre d’une vaste collaboration internationale associant la France, le Danemark et le Pakistan, des chercheurs de l’Inra Versailles-Grignon et leurs collègues ont analysé à l’aide de marqueurs génétiques un ensemble de 409 échantillons provenant de différents continents et représentatifs de la population mondiale du champignon microscopique, Puccinia striiformis f.sp. tritici, responsable de la maladie.
Ils ont ainsi mis en évidence l’existence de six groupes génétiques distincts : les populations « européennes-américaines-australiennes », « méditerranéennes-asie centrale-sud-africaines », celles du moyen-orient, du Pakistan, du Népal et de la Chine.
Ce parasite est connu pour avoir un mode de reproduction clonale mais les scientifiques ont montré que les populations proches de l’Himalaya (Chine, Népal, Pakistan) sont vraisemblablement sexuées. Les populations clonales sont peu diversifiées, contrairement aux populations asiatiques qui présentent un grand nombre de combinaisons génétiques, à l’origine de leur diversité. Les chercheurs considèrent cette région comme un centre de diversité de P. striiformis, à partir duquel le parasite se serait répandu.

 

Les voies de migration de P. striiformis

L’analyse statistique des relations possibles entre les différentes populations de rouille jaune a permis aux scientifiques de définir les voies de migration empruntées par P. striiformis au fil du temps. Les populations européennes seraient à l’origine des populations américaines (Amérique du Sud et du Nord) et australiennes tandis que les populations de la méditerranée-asie centrale seraient à l’origine de celles d’afrique du Sud.
Récemment, de nouvelles souches de rouille jaune ont fait leur apparition : une première souche, tolérant des températures élevées, s’est répandue de par le monde à partir de l’an 2000 ; une deuxième souche, possédant de nombreux facteurs de virulence et apte à se multiplier par voie sexuée, est apparue en 2011 et s’est rapidement installée dans de nombreux pays européens. Les populations du Moyen-Orient seraient à l’origine de la première souche tandis que la deuxième plus récente appartient à un autre groupe génétique. Dans le premier cas, le niveau de résistance des variétés françaises de blé était suffisant pour faire face àcette nouvelle souche. La situation est plus compliquée avec la deuxième invasion pour laquelle certaines résistances sont contournées tandis que d’autres restent efficaces.
La compréhension de l’origine et des voies de dissémination des populations fongiques est essentielle pour évaluer leur potentiel de dispersion et d’adaptation, en vue d’anticiper les risques liés à leur introduction dans les régions du monde où elles sont absentes. Cela permet également de proposer des stratégies de déploiement des variétés résistantes pour mieux contrôler la maladie.

En savoir plus

Ali S. et al. 2013. Origin, migration routes and genetic structure of worldwide populations of the wheat yellow rust pathogen, Puccinia striiformis f. sp. tritici. Plos Pathogens.

DOI: 10.1371/journal.ppat.1003903.