Notre équipe s'intéresse aux processus adaptatifs et épidémiologiques des interactions blé-champignons phytopathogènes.

L'épidémiologie végétale étudie le développement des maladies au sein de peuplements végétaux. Ces maladies résultent de l'interaction entre une population d'agents pathogènes, un peuplement hôte, des conditions environnementales et des pratiques culturales. La compréhension de cette interaction complexe exige des compétences expérimentales et théoriques en pathologie végétale, génétique des populations, écologie, agronomie, biophysique, biostatistique et modélisation. Les compétences et les collaborations développées par les scientifiques de l'équipe reflète cette pluridisciplinarité.

Nous étudions plusieurs maladies fongiques du blé mais avons comme modèle principale la septoriose (Zymoseptoria tritici) depuis maintenant une quinzaine d'années. Nous abordons les questions génériques suivantes : "Comment les maladies se développent-elles à différentes échelles spatio-temporelles ?", "Quels traits d'histoire de vie de l'agent pathogène (virulence, agressivité, fitness) et quels facteurs externes (sensibilité de l'hôte, climat) influencent leur dynamique ?", "Quels sont les principes de gestion et les méthodes opérationnelles (meilleur déploiement des résistances variétales, gestion des sources d'inoculum) qui peuvent limiter efficacement et durablement leur impact ?"

L'enjeu de nos recherches est l'amélioration de l'efficacité des résistances variétales (ralentir le développement des épidémies et limiter les pertes) et de leur durabilité (ralentir l'évolution des populations pathogènes et prolonger l'utilisation de ces résistances). Les interactions entre les populations pathogènes, les peuplements hôtes et les conditions environnementales sont en grande partie déterminées par le mode de reproduction du champignon parasite mais aussi par la pression sélective exercée par l'hôte (espèce et variété) et les conditions climatiques (ex. température). Les processus impliqués dans la dynamique adaptative des agents pathogènes sont souvent spécifiques des échelles temporelles et spatiales considérées : plante, parcelle, territoire. Les résistances qualitatives et quantitatives du blé peuvent être combinées à ces différentes échelles (pyramidage de gènes au sein d'une même variété, associations variétales dans une même parcelle, optimisation de leur déploiement dans l'espace et le temps à l'échelle d'un territoire).

Une des principale alternative aux stratégies actuelles de protection des grandes cultures contre les maladies cryptogamiques (utilisation de fongicides ; introgression de gènes de résistance majeurs trop rapidement contournés) est une meilleure utilisation des résistances variétales. Le choix socio-politique d'aller vers des systèmes agricoles moins dépendant des pesticides, combiné à la perte d’efficacité de certains fongicides (généralisation de résistances), confirme la nécessité d'optimiser la mise en œuvre de la "lutte génétique". Les méthodes de biocontrôle, actuellement non opérationnelles en systèmes de grandes cultures, ne pourront à elles-seules maintenir l'impact des maladies sous des seuils acceptables par les producteurs et les consommateurs.

Le projet de recherche de notre équipe s'inscrit dans une approche agro-écologique de l'agriculture, caractérisée par l’application de concepts de l’écologie scientifique à la gestion durable des agrosystèmes. Il porte sur un enjeu central et fédérateur : caractériser les interactions entre les populations pathogènes, les peuplements hôtes et les conditions environnementales, afin d'améliorer l'efficacité et la durabilité des résistances des maladies fongiques du blé (principalement la septoriose et, depuis peu, la rouille noire) à différentes échelles d'espace (gène, plante, parcelle) et de temps (périodes intra- et inter-épidémique).

Nous partons du principe que les stratégies de déploiement des résistances variétales les plus efficaces et les plus durables reposent sur des peuplements hôtes hétérogènes à différentes échelles : plante (pyramidage de sources de résistance dans une même variété), parcelle (associations variétales, variétés populations) et paysage (alternance de variétés dans le temps et l'espace). Nous cherchons à tester la validité de ce principe dans différentes situations, en collaboration avec des partenaires académiques et des acteurs de filières professionnelles, en analysant comment différents types d'hétérogénéité peuvent ralentir l'évolution des populations pathogènes. La nécessité d'intégrer plusieurs processus dynamiques à différentes échelles spatio-temporelles (ex. dispersion, survie, sélection) justifie pour cela de combiner approches expérimentales, du gène à la population.

Axe 1 - Dynamiques adaptatives dans les populations de Z. tritici

Axe 2 - Déterminisme génétique et génomique de l'adaptation de Z. tritici 

Axe 3 - Mécanismes moléculaires de l'infection chez Z. tritici

Axe 4 - Déterminisme et conséquences épidémiologiques de la reproduction sexuée chez Z. tritici

Axe 5 - Impact des interactions entre compartiments cultivés et sauvages sur les populations d'agents pathogènes