Matériel végétal

1.1 Lignées parentales utilisées dans cette étude.

Quatre lignées parentales de piment/poivron, toutes de l’espèce Capsicum annuum, ont servi de base dans ce travail. Elles ont été choisies, à la suite de différents travaux (Hendy 1984; Caporalino et al. 1999), en fonction de leur degré de résistance ou des gènes de résistance qu’elles possèdent vis-à-vis des différentes espèces de Meloidogyne.

Doux Long des Landes (DLL) est une variété française de poivron très sensible à toutes les souches de Meloidogyne testées dans les études citées ci-dessus. Ses fruits sont doux, triangulaires, très étroits et allongés (figure 15). Cette variété commerciale est ancienne. C’est à partir d’une plante haploïde de DLL qu’a été obtenue une collection de trisomiques qui a permis l’individualisation des 12 chromosomes du piment (Pochard, 1970).

Yolo Wonder (YW) est un cultivar américain. Ce poivron possède de gros fruits de type carré (figure 15). Il présente des degrés variables de résistance en fonction des différentes souches de Meloidogyne testées. Il est sensible à toutes les souches de M. incognita testées, mais les taux de multiplication sont restreints si on les compare à ceux obtenus pour DLL, ce qui suggère une résistance partielle. YW est résistant aux souches de M. arenaria et M.

javanica testées, ce qui suggère la présence d’un gène de résistance spécifique. YW est connu

pour être résistant au virus de la mosaïque du tabac (TMV). Il est à l’origine de plusieurs lignées parentales de variétés hybrides.

HD149 et HD330 sont deux lignées haploïdes doublées créées à l’INRA d’Avignon dans les années 1980. Elles ont été obtenues par androgenèse in vitro (Dumas de Vaulx et al., 1981). Elles possèdent de petits fruits piquants (figure 15). HD149 provient de l’haplo- diploïdisation d’un hybride F1 issu du croisement intraspécifique entre la lignée PM687

(lignée sauvage originaire d’Inde) et YW. Elle porte le gène majeur dominant Me3 à large spectre qui contrôle les espèces M. incognita, M. arenaria et M. javanica. HD330 résulte d’un autre croisement intraspécifique, à savoir PM217 (lignée sauvage originaire d’Amérique du Sud) et YW. Elle possède un autre gène majeur dominant à large spectre, Me1, efficace vis-à- vis des trois espèces de nématodes citées ci-dessus. Me3 et Me1 diffèrent cependant dans l’expression spatio-temporelle de la résistance. En présence de Me3, une réaction de HR est induite précocement (1 jour après inoculation) après l’entrée des nématodes dans les racines alors qu’elle est beaucoup plus tardive en présence de Me1 (10 jours après inoculation) (Bleve-Zacheo et al. 1998; Pegard et al. 2005).

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YW

DLL

HD149

HD330

Figure 15: Fruits des différentes lignées parentales de piment utilisées dans cette étude (photos INRA Avignon, France). Chaque barre horizontale représente une échelle d’1 cm.

1.2 Populations utilisées pour l’étude de l’effet du fond génétique de la plante sur les gènes majeurs

Afin d’étudier l’effet du fond génétique de la plante sur les gènes Me3 et Me1, plusieurs populations de rétrocroisements ont été produites. DLL (très sensible) et YW (partiellement résistant) ont été utilisés comme parents récurrents, HD149 (Me3) et HD330 (Me1) comme source d’introgression. Chaque lignée sensible a été croisée avec chaque lignée résistante afin d’introgresser individuellement Me3 et Me1 dans un fond génétique très sensible ou partiellement résistant. Quatre hybrides F1 ont ainsi été obtenus. Chacun d’eux a été

rétrocroisé avec sa lignée parentale récurrente d’origine. Pour Me3, une étape de rétrocroisement (ou BC1 pour backcrossing 1) a été réalisée, suivie d’une étape d’autofécondation (ou S1 pour self-pollinisation) après sélection par marquage moléculaire des plantes résistantes BC1. Cette étape supplémentaire d’autofécondation a été effectuée afin d’obtenir du matériel végétal uniforme du point de vue du fond génétique, mais différent en ce qui concerne les allèles du gène de résistance d’intérêt portés par les plantes. Le but était d’étudier l’effet « dosage d’allèles » en plus de l’effet « fond génétique ». En ce qui concerne

Me1, deux étapes de rétrocroisement ont été réalisées (BC2), suivie d’une étape

d’autofécondation (S1) après sélection par marquage moléculaire des plantes résistantes à chaque étape de rétrocroisement. L’étape d’autofécondation avait le même but que pour Me3. En revanche, l’ajout d’une étape de rétrocroisement par rapport à Me3 (BC2 au lieu de BC1)

67 avait pour but d’augmenter la probabilité d’infection des plantes porteuses de Me1. En effet, lorsque cette étude a été initiée, aucune population virulente viable vis-à-vis de Me1 n’avait été obtenue (Castagnone-Sereno et al., 1996; Djian-Caporalino et al., 2011). Ainsi, en augmentant la part de fond génétique sensible entourant Me1, on espérait le rendre plus vulnérable aux attaques de nématodes. Des plantes BC2-S1 ont été générées aussi bien avec DLL qu’avec YW comme parents récurrents afin de garder la même proportion de fond génétique entourant Me1. De cette manière, il était possible de comparer des génotypes qui ne différaient que par leur fond génétique et d’évaluer à quel point celui-ci module l’effet de Me1 vis-à-vis de la résistance aux nématodes à galles. Un schéma synthétique de sélection de tous les génotypes obtenus et utilisés à partir de ces rétrocroisements est présenté figure 16.

Figure 16: Schéma d’obtention d’une population de backcross : exemple avec Me3.

68 1.3 Populations utilisées pour l’étude des résistances partielles Afin d’étudier les résistances partielles vis-à-vis des nématodes à galles chez le piment, une descendance F2:3, en ségrégation pour ce caractère d’intérêt, a été élaborée à l’INRA

d’Avignon. Le croisement d’origine a été réalisé entre YW et DLL. YW possède certainement des facteurs de résistance partielle et/ou des gènes majeurs de résistance spécifique selon les espèces de Meloidogyne considérées (cf. point 1.1). Il a servi de parent femelle, c’est-à-dire qu’il correspond à la plante fécondée. DLL, pour lequel aucune résistance à aucune souche de nématode à galles n’est connue (cf. point 1.1) a servi de parent mâle, c’est-à-dire que le pollen de ce génotype a été utilisé lors du croisement. A partir de l’autofécondation de la F1 [YW x

DLL], une descendance F2 a été obtenue. Les graines F2 ont été semées individuellement et

chaque plante a été autofécondée afin d’obtenir la famille F3 correspondante. Parmi le matériel

végétal ainsi généré, 130 familles F2:3 ont été choisies aléatoirement pour l’étude des

résistances partielles.