Objectifs :
Avec l'augmentation des surfaces en culture et la sélection de variétés plus productives, la Nécrose du collet ou Phoma (Leptosphaeria maculans, champignon ascomycète haploïde) est devenue une préoccupation majeure sur les cultures de colza. La principale méthode de lutte consiste à utiliser des variétés résistantes. Notre thématique principale de recherche porte sur la durabilité de la résistance du colza à L. maculans. Dans ce cadre, nous avons pour objectif de définir des critères susceptibles d'accroître la durabilité de la résistance du colza en réduisant les pressions de sélection exercées par les résistances étudiées sur les populations du champignon.
Pour atteindre cet objectif, nous nous intéressons :

• d'une part à l'impact sur les populations du champignon de la structure génétique des génotypes de colza (résistance monogénique, polygénique, associations, pyramidage) en collaboration avec l'unité d'amélioration des plantes(APBV). Nous étudions donc la réponse adaptative des populations pathogènes soumises à la pression de sélection des variétés résistantes
• d'autre part à différentes stratégies de déploiement de ces résistances dans le temps et dans l'espace en prenant en compte les pratiques agronomiques.

Partenaires :
Les travaux de notre équipe sur les populations de phoma et la durabilité des résistances s'articulent avec les autres recherches menées sur le phoma du colza en France, le plus souvent par le biais de collaborations :

• amélioration génétique du colza à L'INRA de Rennes par l'équipe APBV
• analyse moléculaire de l'interaction à l'INRA de Versailles par l'équipe PMDV
• interaction avec les pratiques et systèmes de cultures à l'INRA de Grignon par l'équipe d'agronomie:
• interaction avec l'économie à l'INRA de Grenoble dans l'équipe GAEL
• relations avec la profession : CETIOM
  

Identification, caractérisation des résistances et introgression dans le colza :
Les recherches de l'équipe sur le Phoma ont commencé par cette thématique, en collaboration avec l’UMR APBV, en particulier sur l’introgression dans le colza des gènes majeurs de résistance issus des moutarde brune (Brassica juncea) et noire (Brassica nigra) mais aussi sur la caractérisation de gènes majeurs présents dans le colza [A1 à 9].
Nos projets actuels concernent :

• L'exploitation des gènes majeurs présents dans une variété population de navette fourragère (Brassica rapa)
• La mise au point d'un test en conditions contrôlées afin de mieux évaluer, comprendre et exploiter la résistance polygénique quantitative du cultivar de colza Darmor (issu de la variété Jet Neuf) à Leptosphaeria maculans.

Publications sur ce thème :

A1 Delourme R., Pilet-Nayel M.L., Archipiano M., Horvais R., Tanguy X., Rouxel T., Brun H., Renard M., Balesdent M.H., 2004. A cluster of major resistance genes to Leptosphaeria maculans in Brassica napus Phytopathology (accepted)

A2 Roussel S., Nicole M., Lopez F., Geiger J.P., Renard M., Brun H. 1999. Leptosphaeria maculans and cryptogein induce similar vascular responses in tissues undergoing the hypersensitive reaction in Brassica napus. Plant science 144, 17-28.

A3 Roussel S., Nicole M., Lopez, Chèvre A.M., Renard M., Brun H. 1999. Cytological investigation of resistance to Leptosphaeria maculans conferred to Brassica napus by introgressions originating from B genome either of B. juncea or B. nigra. Phytopathology 89, 1200-1213.

A4 Somda I., Delourme R., Renard M., Brun H. 1999. Pathogenicity of Leptosphaeria maculans isolates on a Brassica napus - Brassica juncea recombinant line. Phytopathology 89 : 169-175.

A5 Somda I., Renard M., Brun H. 1998. Seedling and adult plant reactions of Brassica napus - B. juncea recombinant lines towards A- and B-group isolates of Leptosphaeria maculans. Annals of Applied Biology 132, 187-196.

A6 Chèvre A.M., Barret P., Eber F., Dupuy P., Brun H., Tanguy X., Renard M. 1997. Selection of stable Brassica napus - B. juncea recombinant lines resistant to Blackleg (Leptosphaeria maculans) 1 : Identification of molecular markers, chromosomal and genomic origin of the introgression. Theoretical Applied Genetics 95 : 1104-1111.

A7 Chèvre A.M., Eber F., This P., Tanguy X., Brun H., Delseny M. and Renard M. 1996. Characterization of Brassica nigra chromosomes and blackleg resistance in B. napus - B. nigra addition lines. Plant Breeding 115, 113-118.

A8 Brun H., Tribodet M. 1995. Pathogenicity of Leptosphaeria maculans isolates on one ecotype of Arabidopsis thaliana. Cruciferae Newsletter 17, 74-75.

A9 Delourme R., Chèvre A.M., Eber F., Foisset N., Pilet M.L., Barret P., Brun H., Tanguy X., Renard M. 1995. Mapping of Blackleg resistance genes. Blackleg News 5, 4-6.

Thèse Sophie ROUSSEL. 1999. Expression de la résistance du Colza à Leptosphaeria maculans au stade jeune et au stade adulte : caractérisation cytologique et épidémiologique. Thèse de 3ème cycle, Université de Rennes I, 190 p.

Nous sommes également impliqués dans des améliorations méthodologiques [B8] et participons à la mise au point d'une méthode simplifiée et harmonisée entre les différents expérimentateurs français de la notation de nécrose du collet (type d'observation, échelle, échantillon à observer…) [B1].

Sélection récurrente au champ :
- Avant la mise sur le marché de variétés comportant ces résistances la durabilité potentielle des lignées a été évaluée par une expérience de sélection récurrente des populations du champignon au champ sur des lignées comportant ces résistances [C2]. Pour une lignée (résistance d’origine B. juncea dans un fonds génétique colza sensible) la capacité d'adaptation des populations de L. maculans a été mise en évidence après seulement 3 cycles de culture du colza (2 ans de sélection récurrente des populations du champignon sur les lignées résistantes).
- L’influence du fonds génétique (étudiée à l’aide de 4 couples de lignées quasi-isogéniques différant par leur niveau de résistance générale et pour une des lignées par la présence d'un autre gène majeur Rlm1) sur la rapidité du contournement d'un gène majeur (Rlm6) a également été mise en évidence dans deux sites (Bretagne et Cher). Les populations issues de ce processus adaptatif sont actuellement analysées pour leur caractéristiques de virulences.
- Nous abordons maintenant le rôle de l'association d'un gène majeur (Rlm6) à un niveau élevé de résistance partielle de la variété sur le contournement du gène majeur, dans le cadre du projet Européen SECURE (StEm Canker of oilseed rape: molecular tools and mathematical modelling to deploy dUrable Resistance).
- Nous nous intéressons également à la persistance des individus virulents dans les populations une fois la pression de sélection supprimée, dans le cadre du projet Européen SECURE.

Le cycle annuel :

La plante hôte :
Chez le colza, il existe des résistances spécifiques (gènes majeurs) et une résistance polygénique (issue de la variété "Jet Neuf") apparemment non spécifique. Les résistances spécifiques s’expriment de manière qualitative dès le stade cotylédonaire selon l’interaction gène à gène, et influent sur le nombre de macules observées sur les feuilles. La résistance polygénique s’exprime de manière quantitative en ralentissant la progression systémique du champignon dans la tige et en limitant la nécrose du collet, et n’a pas d’effet sur les symptômes observés sur les feuilles. Les ressources génétiques disponibles étant limitées, et l'introduction des résistances dans les variétés nécessitant de nombreuses années de sélection, il est important de les exploiter au mieux pour prolonger leur efficacité dans le temps ou "durabilité". En France, les variétés ‘Jet Neuf’ et ‘Darmor’, qui présentaient une résistance durable à la nécrose du collet dans les années 70-80, ont été supplantées au bénéfice de variétés présentant une meilleure qualité de la graine et un rendement plus élevé en absence de Phoma. Plus récemment (1996-1999), de nouvelles variétés, portant un gène majeur spécifique, Rlm1, ont été largement cultivées sur le territoire français. Néanmoins, la diffusion très large de ces variétés a entraîné une évolution rapide de la structure des populations parasitaires, rendant cette résistance inefficace au bout de 3 à 5 ans [C1].

Références :
Hall R (1992). Epidemiology of blackleg of oilseed rape. Canadian Journal of Plant Pathology 14, 46-55.
Penaud A, Jain L, Poisson B, Balesdent M, Pérès A (1999). Structure of populations of Leptosphaeria maculans in France. Proceedings 10th International Rapeseed Congress, Canberra.