Chapitre I l . Contexte scientifique et enjeu agronomique de l'étude
CHAPITRE II. Contexte scientifique et enjeu agronomique de l'étude
Au cours des deux dernières décennies, une recrudescence ainsi que de nouvelles épidémies de l'échaudure des feuilles ont été signalées dans plusieurs aires de pro duction de la canne à sucre. Dans les zones géographiques initialement indemnes de la maladie, telles que le Guatemala (Ovalle et al. , 1995), la Louisiane (Grisham et al. , 1993), Taiwan (Chen et al. , 1993) ou encore le Texas (lsakeit et l rvine, 1995), les nouvelles épidémies ont pu être attribuées à une première introduction de l'agent pathogène associée à la culture de cultivars de can ne à sucre sensibles à l'échaudure des feuilles. En revanche, dans d'autres zones géographiq ues (Cuba, Floride, Guadeloupe ou Maurice) où la maladie était déjà présente depuis plusieurs années, et où elle était sous contrôle notamment grâce à la culture de variétés résis tantes, l'apparition d'une nouvelle souche de l'agent pathogène, par mutation ou im portation , a été suggérée (Comstock et Shine, 1992; Rott et al. , 1994b; Autrey et al. , 1995b; Diaz et al. , 2001 ). L'existence d'une variation de la pathogénie au sein de l'espèce X. albilineans a déjà été évoquée en introduction de ce manuscrit de thèse. Pour renforcer cette hypothèse, la recrudescence de l'échaudure des feuilles dans certaines zones géographiques a coïncidé avec la détection d'une contamination par voie aérienne et la capacité de survie épiphyte de X. albilineans, suggérant ainsi une évolution du pouvoir pathogène au sein de l'espèce. L'étude de d iversité génétique menée par Davis et al. (1997) avec 218 souches de X. albilineans originaires de 31 zones géographiques d istinctes, et utilisant la technique RFLP-PFGE, a permis de montrer que l'ensemble des souches de l'agent pathogène isolées dans des zones géographiques liées à une recrudescence ou à de nouvelles épidémies de la maladie appartenaient à un seu l g roupe génétique, PFGE B (Davis et al. , 1 �97). Ce groupe comprenait par ailleurs plusieurs variants génétiques (ou haplotypes) de X. albili neans. De plus, u n essai réalisé sous serre avec des souches bactériennes d u groupe PFGE B et des souches d'un autre groupe génétique (PFGE A) et isolées bien avant la recrudescence de la maladie, a perm is de conforter l'hypothèse d'une plus grande capacité des souches du groupe PFGE B à se propager par voie aé rienne (Davis et al. , 1997). L'évolution du pouvoir pathogène de X. albilineans
Chapitre I l . Contexte scientifique et enjeu agronomique de l'étude
ciée à la capacité de dissémination aérienne de la bactérie, serait ainsi liée à une variation génétique intraspécifique de cet agent pathogène. A ce jour, la relation en tre la variabilité génétique observée et la variabilité, ou l'évolution phénotypique, en terme de pouvoir pathogène, demeure cependant inexpliq uée.
L'albicidine joue un rôle important dans le pouvoir pathogène de X albilineans, no
tamment dans la production des symptômes foliaires de la maladie grâce à son acti vité phytotoxiq ue. Elle pourrait aussi être impliquée dans la capacité de la bactérie à coloniser la tige de canne à sucre, grâce à son activité antibiotique. L'origine de la variabilité d u pouvoir pathogène de X albilineans, en terme de sévérité de la mala die, d'intensité de colonisation de la tige de canne à sucre ou encore de mode de
transmission de l'agent pathogène, demeure inconnue. Parmi les techniques décrites
précédemment pour l'exploration et la caractérisation des bases génétiques d u pou voir pathogène chez les bactéries phytopathogènes, la production de m utants d'insertion pour l'étude d'un caractère donné s'avère être une technique efficace (Titaren ko et al. , 1 997; Dow et al., 2000). Elle a été utilisée avec succès chez X albi lineans pour identifier les gènes impliqués dans la biosynthèse de l'albicidine (Rott et al. , 1 996). Cette procédure a été d'autant plus efficace qu'un bio essai in vitro a per mis de cribler rapidement et facilement u n grand nombre de mutants non producteurs d'albicidine. Le séquençage et le clonage récents de l'ensemble des gènes impli q ués, ou potentiellement impliqués, dans la biosynthèse de l'albicidine constituent un nouvel outil extrêmement intéressant et très facilement utilisable pour étudier la va
riation de ces gènes associée à la variation du pouvoir pathogène de X albilineans.
A partir d e cet outil et des connaissances scientifiques sur le pouvoir pathogène de X albilineans, un certain nombre d'objectifs ont pu être définis qui ont fait l'objet des premiers travaux de cette thèse et qui sont présentés dans le chapitre I l l intitulé "Va riation d es gènes de biosynthèse de l'albicidine et variabilité d u pouvoir pathogène de X albilineans".
Par ailleurs, en Guadeloupe comme dans la majorité des aires de culture de la canne à sucre, les conséquences économiques de l'échaudure des feuilles peuvent être très g raves lorsque des variétés sensibles sont atteintes : diminution de rende ment, perte de clones prometteurs en cou rs de sélection, perte de géniteurs utilisés pour la création variétale, . . . Les seuls moyens de lutte déjà évoqués sont préventifs et impliquent une protection des frontières, des techniques de multiplication et de
Chapitre I l . Contexte scientifique et enjeu agronomique de l'étude
d istribution des plants parfaitement contrôlées ainsi qu'une sélection sévère des nouvelles variétés conduisant à la plantation de variétés résistantes. Or, la durabilité de la résistance est très souvent limitée par la variabilité de l'agent pathogène et son évolution. La connaissance de cette variabilité en Guadeloupe est donc essentielle pour une sélection efficace de variétés de canne à sucre résistantes à long terme. De plus, la comparaison de la variabilité de X. albilineans en Guadeloupe à celle de l'agent pathogène dans d'autres zones géographiques (dont la Caraïbe) permettra d'appréhender les risques liés à l'apparition éventuelle ou l'introduction accidentelle de nouvelles souches de l'agent pathogène en Guadeloupe. Pour cela, l'identification de marqueurs génétiques associés au pouvoir pathogène de cette bactérie a pour objectif le développement d'outils de d iagnostics moléculaires fiables et peu onéreux pouvant venir en appui au schéma de sélection variétal, ainsi qu'à la veille phytosani taire en Guadeloupe. Dans la deuxième partie de cette étude, plusieurs techniq ues ont été m ises en place pour comprendre l'origine de la variation d u pouvoir patho gène de X. albilineans en Guadeloupe et tenter d'identifier des marqueurs généti ques ou physiologiques associés à cette variabilité. Ces travaux sont présentés dans le chapitre IV du manuscrit intitulé "Vers l'identification de gènes impliq ués dans le pouvoir pathogène de X. albilineans en Guadeloupe".