Résistance du colza à la pourriture blanche – MONARCH

Sclerotinia sclerotiorum est un champignon phytopathogène qui cause des dégats majeurs sur les espèces oléagineuses (colza et tournesol) ainsi que sur de nombreuses autres cultures dont les cultures légumières. La plante modèle Arabidopsis thaliana s’avère être un hôte pour ce parasite ce qui facilite des études de recherche fondamentale sur cette interaction.
Les objectifs principaux de ce projet sont: (i) l’identification et l’analyse fonctionnelle des gènes impliqués dans la résistance dans la résistance à Sclerotinia des cultures oléagineuses, principalement chez les Brassicaceae (Colza d’hiver et canola) ainsi que chez la plante modèle Arabidopsis, (ii) l’analyse des ressources génétiques chez les Brassica (Brassica napus et les espèces apparentées : B. rapa and B. oleracea) afin de créer des panels pour des travaux de génétique d’association et construire une ressource majeure pour l’étude et l’amélioration de la résistance du colza à Sclerotinia. Des gènes candidats ont déjà été identifiés pour la résistance à Sclerotinia dans le cadre de projets soutenus par l’USDA- ARS ( National Sclerotinia Initiative - Zhao et al, 2007) et par l’ANR (Projet Sclerotinia Génoplante - L. Perchepied et al, 2010).
Ces travaux récents ont permis (i) d’identifier une très importante variabilité génétique pour la résistance chez Arabidopsis, (ii) d’identifier les principales voies de signalisation contrôlant la résistance à Sclerotinia du colza et d’Arabidopsis et (iii) d’identifier des composés essentiels nécessaire à l’expression de la résistance des plantes à S. sclerotiorum.
Ce projet permettra d’identifier les bases moléculaires et génétiques de la résistance quantitative du colza et de la plante modèle Arabidopsis à S. sclerotiorum. Il produira des marqueurs moléculaires directement utilisables dans les programmes de sélection. Une approche multidisciplinaire sera mise en place combinant des travaux de génomique, l’analyse de ressources génétiques ainsi que des approches de validation fonctionnelle afin de répondre aux objectifs définis dans le projet.
La tache 1 (WP1), a pour objectif d’identifier et sélectionner les gènes impliqués dans la résistance à Sclerotinia. Différentes études seront menées en parallèle à la fois sur le colza (analyse métaQTL, exploitation de la synténie colza/Arabidopsis, exploitation des données de transcriptome déjà disponibles) et sur Arabidopsis (Exploitation des collections de mutants, clonage d’un QTL majeur). Ce travail permettra la construction d’une liste de gènes candidats. Dans une deuxième phase du projet (WP2), le polymorphisme SNP des gènes candidats sélectionnés sera étudié par une approche de séquençage haut débit puis génotypé (technologie Illumina) sur des panels de diversité génétique chez le colza. Parallèlement à ces études de génomique des ressources génétiques du genre Brassica seront évaluées pour la résistance à Sclerotinia (WP3). Ces études seront réalisées sur le colza (B. napus) et les espèces ancètres (B. rapa et B. oleracea). Elles permettront de phénotyper la ressource génétique pour des études de génétique d’association et d’identifier des nouvelles sources de résistance à cette maladie . Enfin dans la dernière partie du projet (WP4), une étude génétique d’association sera entreprise. Elle visera à étudier les relations entre le polymorphisme des gènes candidats et la variabilité de résistance des panels phénotypés. Des marqueurs moléculaires essentiels pour les programmes d’amélioration génétique du colza seront alors générés.