Coexistence entre pathotypes à l'échelle d'un paysage: un ménage à trois sur deux variétés.

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HAL Id: hal-01000486

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Submitted on 6 Jun 2020

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Coexistence entre pathotypes à l’échelle d’un paysage:

un ménage à trois sur deux variétés.

Julien Papaix, Suzanne Touzeau, Herve Monod, Christian Lannou

To cite this version:

Julien Papaix, Suzanne Touzeau, Herve Monod, Christian Lannou. Coexistence entre pathotypes à l’échelle d’un paysage: un ménage à trois sur deux variétés.. ModStatSP : Modélisation et Statistique en Santé des Plantes, Oct 2011, Paris, France. 36 p. �hal-01000486�

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Coexistence dans un paysage

agricole Papaïxet al.

Introduction Modélisation

Qu’est-ce qu’une épidémie

? Le paysage Dynamique locale et dispersion

Résultats

Simulations Coexistence Répartition spatiale

Discussion

Coexistence entre pathotypes à l’échelle d’un paysage : un ménage à trois sur

deux variétés

J. Papaïx^(1,2), S. Touzeau⁽¹⁾, H. Monod⁽¹⁾, C. Lannou⁽²⁾

(1)UR 341 MIA, F-78352 Jouy-en-Josas

(2)UMR 1290 BIOGER, F-78850 Thiverval-Grignon

réseau ModStatSP, Paris

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Résultats

Discussion

Plan

Qu’est-ce qu’une épidémie ? Le paysage

Dynamique locale et dispersion Résultats

Simulations Coexistence

Répartition spatiale Discussion

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Résultats

Discussion

Introduction

Contexte agricole: gestion des résistances variétales à l’échelle du paysage agricole

I Grande diversité globale des génotypes d’un pathogène par rapport au profil de spécialisation écologique.

I Lien entre composition du paysage et sensibilité observée des variétés via la composition des populations pathogènes.

I Equilibre entre fitness locale et migration

Quel génotype se développe sur quelle variété ?

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Résultats

Discussion

Introduction

Maintien de la diversité

I Question cruciale en écologie des communautés.

I Débat entrethéorie des niches(les espèces diffèrent par l’utilisation des ressources) etmodèles neutres(les espèces sont écologiquement

équivalentes).

I Plus récemment, mise en évidence durôle de la dispersion.

(6)

Résultats

Discussion

Introduction

Problématique

Quel rôle joue l’hétérogénéité spatiale dans l’issue de la compétition entre génotypes d’un pathogène à l’échelle d’un paysage agricole ?

(7)

Résultats

Discussion

Plan

Dynamique locale et dispersion Résultats

Simulations Coexistence

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Résultats

Discussion

Qu’est-ce qu’une épidémie ?

I Un environnement (paysage d’hôtes)

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Résultats

Discussion

Qu’est-ce qu’une épidémie ?

I Propagation spatio-temporelle d’une population pathogène:

Infection reproduction dispersion

(10)

Résultats

Discussion

Qu’est-ce qu’une épidémie ?

Dynamique locale, cycle de vie

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Résultats

Discussion

Qu’est-ce qu’une épidémie ?

Composante spatio-temporelle

(12)

Résultats

Discussion

Le paysage vu comme une variable aléatoire

Un patron

Même parcellaire avec une agrégation croissante

(13)

Résultats

Discussion

Le paysage vu comme une variable aléatoire

Un patron

+

Variabilité

Même parcellaire avec une agrégation croissante

Même agrégation pour différents parcellaires et différentes allocations des variétés

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Résultats

Discussion

Dynamique locale

H

i

L

_i

I

_i

R

_i

S

i

S

i



1



1 T

r m ii

1

ji j

j j i

r m I



 



i

 

ev i

(15)

Résultats

Discussion

Dispersion et calcul des flux

750m500m250m0250m500m750m 100200300400500600700

0 0.001 0.003 0.004 0.005 0.007 0.008 0.009

0.011 µ(x,x⁰) =

2π

µ²₀exp(2π µ₀

x−x⁰ )

(16)

Résultats

Discussion

Plan

Dynamique locale et dispersion

Résultats Simulations Coexistence

(17)

Résultats

Discussion

Simulations 1/2

Le paysage

I Deux variétés: V₁etV₂.

I Trois stratégies d’agrégation:

Mélange Mosaïque Groupe

(18)

Résultats

Discussion

Simulations 2/2

La population pathogène

Trois génotypes:

I un spécialiste de la variétéV₁(P₁),

I un spécialiste de la variétéV₂(P₂),

I un généraliste (P₃).

Variety V₁ Variety V₂ R0

1 2

2.2 P₁

P2

P3

P2

P1

P3 Cost of virulence

Cost of resistance

(19)

Résultats

Discussion

Coexistence des trois génotypes

(20)

Résultats

Discussion

Coexistence des trois génotypes

Agrégation croissante

Coût de la résistance décroissant

(21)

Résultats

Discussion

Coexistence des trois génotypes

Augmentation de la distance de dispersion moyenne

variety proportions = 30% − 70% variety proportions = 50% − 50%

dispersal range = 150mdispersal range = 1500m

R0=

1 R0=

1.4 R0=

1.6 R0=

1.8

mixedmosaicgrouped

P2+P3 P1+P2+P3

P1+P2

R0=

1 R0=

1.4 R0=

1.6 R0=

1.8 P3

P1+P2+P3 P1+P2

mixedmosaicgrouped

P3 P2+P3 P2+P3 P1+P2+P3

P2 P1+P2

P3 P1+P2+P3 P1+P2

Proportions équilibrées Proportions

non-équilibrées

(22)

Résultats

Discussion

Répartition spatiale des génotypes

(23)

Résultats

Discussion

Répartition spatiale des génotypes

Exemple de simulation

(24)

Résultats

Discussion

Répartition spatiale des génotypes

Stratégie en mélange

Paysage Généraliste

Spécialiste deV₁ Spécialiste deV₂

(25)

Résultats

Discussion

Répartition spatiale des génotypes

Stratégie en mosaïque

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Résultats

Discussion

Répartition spatiale des génotypes

Stratégie en groupes