Évaluation de la durabilité et de l'efficacité des stratégies à l'échelle du paysage pour déployer la résistance des plantes aux pathogènes.

Résumé (abstract PubMed)

La résistance des plantes contrôlée génétiquement permet de réduire les dégâts causés par les pathogènes. Cependant, les pathogènes ont la capacité d'évoluer et de contourner cette résistance. Cela survient souvent rapidement après le déploiement de la résistance, entraînant des pertes de récolte importantes et un besoin continu de développer de nouveaux cultivars résistants. Pour répondre à ce problème, plusieurs stratégies ont été proposées afin de contraindre l'évolution des populations de pathogènes et donc d'accroître la durabilité de la résistance génétique. Ces stratégies reposent principalement sur la combinaison variable de différentes sources de résistance dans le temps (rotations culturales) et l'espace. L'échelle spatiale de déploiement peut varier : plusieurs sources de résistance dans un même cultivar (pyramidage), dans différents cultivars d'une même parcelle (mélanges variétaux) ou dans des parcelles différentes (mosaïques). Cependant, la comparaison expérimentale de l'efficacité (c'est-à-dire la capacité à réduire l'impact de la maladie) et de la durabilité (capacité à limiter l'évolution du pathogène et retarder le contournement de la résistance) des stratégies de déploiement à l'échelle du paysage présente des défis logistiques majeurs. C'est pourquoi nous avons développé un modèle stochastique spatialement explicite, capable d'évaluer les conséquences épidémiologiques et évolutives des quatre principales options de déploiement décrites ci-dessus, intégrant à la fois la résistance qualitative (gènes majeurs) et la résistance quantitative ciblant plusieurs composantes de l'agressivité du pathogène : taux d'infection, durée de la période de latence, taux de production de propagules et durée de la période infectieuse. Ce modèle, implémenté dans le package R landsepi, fournit un outil nouveau et utile pour évaluer la performance d'une large gamme d'options de déploiement et explorer l'effet des paramètres paysagers, épidémiologiques et évolutifs. Cet article décrit le modèle et son paramétrage pour les rouilles des céréales, causées par les champignons du genre Puccinia. Pour illustrer le modèle, nous l'utilisons pour évaluer le potentiel épidémiologique et évolutif de la combinaison d'un gène majeur avec différents traits de résistance quantitative. La comparaison des quatre stratégies majeures de déploiement décrites ci-dessus fera l'objet d'études ultérieures.