Saisonnalité et divergence évolutive des pathogèèes hétérothalliques

Saisonnalit´

e et divergence ´

evolutive des

pathog`

enes h´

et´

erothalliques.

M. Castel

∗

, L. Mailleret

]

_{, V. Ravign´}

_e

†

_{, F. Hamelin}

∗

∗

_{IGEPP, Agrocampus Ouest, UR1 & INRA, Rennes}

_{UMR ISA, INRA & BIOCORE, INRIA, Sophia Antipolis}

†

_{UMR BGPI, CIRAD, Montpellier.}

Journ´

ees Jean Chevaugeon

Introduction

I

Coexistence d’esp`

eces apparent´

ees

1

Esp`eces “cryptiques” coexistant sur certaines cultures arables a)Septoria trici, ; S. nodorum, Sn; b) Oculimacula yallundae, Oy; O. acuformis, Oa; c) Leptosphaeria biglobosa, Lb; L. maculans, Lm

from Fitt et al., 2006

I

Petit paradoxe ´

ecologique

“two species occupying the same ecological niche cannot

coexist indefinitely.”

2

1

Brasier, 1987

Quand la saisonnalit´

e s’en mˆ

ele

I

Coexistence: diff´

erentes fa¸cons de pallier l’absence d’hˆ

ote?

I

Structures de survie (hivernale) issues de la reproduction

sexu´

ee

Le reproduction sexu´

ee

I

Deux modes :

I

_{homothallique}

I

h´

et´

erothallique

c

Julie Cl´ement, P. infestans

I

Implications en termes

I

´

ecologiques : effet Allee, capacit´

e d’invasion

Mod`

ele “homothallique” (van den Berg et al., 2011)

LA SAISON

I

dynamiques ´

epid´

emiques

dI

dt

=

+β(S

0

− I )I

L’INTERSAISON

P(τ

+

) = θ

1

I (τ

−

),

dP

dt

= −µP

I (T

+

) = θ

2

P(T

−

),

Mod`

ele h´

et´

erothallique

I

Deux types sexuels:

_{♂ et ♀}

I

Pendant la saison



˙I♂ = +β(S

0

− I♂ − I♀)I♂ ,

˙I♀ = +β(S

0

− I♂ − I♀)I♀

I

D´

epend de la densit´

e du partenaire: θ

1

= ΓI♂

_,

_♀

I

La formation des structures de survie

P(T

+

_{) = ΓI♂(τ}

−

_)I♀(τ

−

)e

−µ(T −τ )

,

I

L’inoculation au d´

ebut de la saison suivante



I♂(T

+

)

=

1

₂

θ

2

P(T

+

) ,

I♀(T

+

)

=

1

₂

θ

2

P(T

+

) .

(pathog`

ene haplo¨ıde comme la plupart des Ascomyc`

etes)

I

I = I

_{♂ + I ♀}

Effet Allee

I

Le syst`

eme s’´

ecrit sous forme d’une ´

equation

I

n+1

= χ



I

n

S

0

I

n

+ (S

0

− In)e

−βS

τ



2

.

avec χ = θ

2

Γ

₄

e

−µ(T −τ )

.

I

I

I°

I

0

Trade-Off

I

Existence d’une relation n´

egative entre

3,4

I

transmission intra-saison du phytopathog`

ene

I

survie inter-saison

survie

tra

nsm

issio

n

I

µ = f (β)

Carson, M.L, 1998

_{Abang et al., 2006}

Dynamique Adaptative

I

Hypoth`

eses

I

R´

esident `

a l’´

equilibre end´

emique : ¯

I

◦

I

Face `

a un mutant (petit)

I

Crit`

ere d’invasion :

s(β

1

, β

2

) = (f (β

1

) − f (β

2

))(T − τ ) − (β

1

− β

2

)(N − ¯

I

◦

)τ > 0 ,

Mod`

ele homothallique (van den Berg et al., 2011)

Mod`

ele h´

et´

erothallique :

PIPs et les trajectoires ´

evolutives

-+

₊

+

parasite trait

parasite trait

E

vol

utio

na

ry

tim

e

resident trait

m

utan

t t

ra

it

resident trait

+

Mod`

ele h´

et´

erothallique :

Dynamiques `

a la fin des temps ´

evolutifs

I1

_I2

I1

I

I2

I1

I2

I2

I1

Discussion

I

L’h´

et´

erothallisme/m´

ecanisme d’incompatibilit´

e favorise

I

_{effet allee d´}

_emographique

I

diversification

I

coalition

Raphanus sativus L.

I

Aurait-on plus d’esp`

eces cryptiques chez les

champignons h´

et´

erothalliques?

Merci de votre attention

Remerciements

Les organisateurs JJC 2012

L’Equipe Mildiou:

Didier Andrivon,

Claudine Pasco,

Isabelle Glais,

Bruno Marquer,

Roselyne Corbi`

ere.

Julie Cl´

ement.

Mes

Encadrants:

Fr´

ed´

eric Hamelin,

Ludovic Mailleret.

Virginie Ravign´

e.

I

homothallique

I

h´

et´

erothallique

intra-saison:



_˙I

1

=

β

1

I

1

(N − I

1

− I

2

) ,

˙I

2

=

β

2

I

2

(N − I

1

− I

2

) ,

.

inter-saison:



I

1

(T

+

)

=

θ

1

θ

2

I

1

γ

1

,

I

2

(T

+

)

=

θ

1

θ

2

I

2

γ

2

.



I

1

(T

+

)

=

Γ

₄

θ

2

γ

1

(I

1

2

+ I

1

I

2

) ,

I

2

(T

+

)

=

Γ

₄

θ

2

γ

2

(I

2

2

+ I

1

I

2

) .

I

γ

1,2

est la survie resp. du resident et du mutant

I

crit`

ere d’invasion