Caractérisation génétique de différentes composantes de la résistance à la fusariose de l’épi chez le blé FL62R1, un blé canadien panifiable mis au point par sélection systémique

Citation

Zhang, W., Boyle, K., Brûlé-Babel, A.L., Fedak, G., Gao, P., Robleh Djama, Z., Polley, B., Cuthbert, R.D., Randhawa, H.S., Jiang, F., Eudes, F., Fobert, P.R. (2020). Genetic Characterization of Multiple Components Contributing to Fusarium Head Blight Resistance of FL62R1, a Canadian Bread Wheat Developed Using Systemic Breeding. Frontiers in Plant Science, [online] 11 http://dx.doi.org/10.3389/fpls.2020.580833

Résumé en langage clair

La fusariose de l’épi est une maladie fongique dévastatrice des céréales à petit grain qui entraîne d'importantes pertes de rendement et de qualité. La résistance à la fusariose est modulée par des facteurs, dont l’incidence, la gravité au champ, l’indice d'évaluation visuelle, la quantité de grains endommagés et l’accumulation de la mycotoxine désoxynivalénol (DON). La résistance conférée par chacune des composantes est partielle et doit être combinée pour obtenir une résistance suffisante pour protéger le blé contre des pertes de rendement. Cette étude fournit un aperçu (1) de l’architecture génétique sous-jacente aux composantes de résistance et (2) de la façon dont la résistance à la fusariose, chez le blé, est moduée par un réseau complexe d’interactions entre les gènes agissant sur la période de floraison, la hauteur de la plante, l’adaptation locale et les composantes de la résistance à la fusariose de l'épi.

Résumé

Copyright © 2020 Zhang, Boyle, Brûlé-Babel, Fedak, Gao, Robleh Djama, Polley, Cuthbert, Randhawa, Jiang, Eudes et Fobert. La fusariose de l’épi est une maladie fongique dévastatrice des céréales à petit grain qui entraîne d'importantes pertes de rendement et de qualité. La résistance à la fusariose dépend de facteurs, dont l’incidence, la gravité au champ, l’indice d'évaluation visuelle, la quantité de grains endommagés et l’accumulation de la mycotoxine désoxynivalénol (DON). La résistance conférée par chacune des composantes est partielle et doit être combinée pour obtenir une résistance suffisante contre les pertes de rendement. Dans cette étude, nous avons analysé deux populations de cartographie biparentales dans des pépinières canadiennes de fusariose, et des locus à caractères quantitatifs (QTL) ont été cartographiés pour les caractères énumérés ci-dessus. Neuf locus génomiques, sur les chromosomes 2AS, 2BS, 3BS, 4AS, 4AL, 4BS, 5AS, 5AL et 5BL, étaient enrichis pour la majorité des QTL associés à la résistance à la fusariose de l'épi. Les QTL de résistance à la fusariose précédemment validés sur 3BS et 5AS concernaient la résistance à la gravité de la maladie, la quantité de grains endommagés et l'accumulation de DON dans ces populations. Les sept autres locus génomiques sont colocalisés avec les QTL liés à la période de floraison et/ou la hauteur de la plante. Le QTL situé sur le chromosome 4B contribue de façon importante à tous les caractères de résistance au champ ainsi qu'à la hauteur des plantes. Le QTL situé sur le chromosome 4AL a montré des effets contrastés pour la résistance à la fusariose entre l’Est et l’Ouest du Canada, indiquant une résistance locale adaptée à la maladie. De plus, nous avons constaté que le QTL sur le chromosome 2AS avait un effet majeur sur le DON, et que celui sur le 2BS contribuait surtout à la quantité de grains endommagés, tandis que le QTL sur le 5AL influait surtout sur la quantité de grains endommagés et l'accumulation de DON. Les résultats présentés ici donnent un aperçu (1) de l’architecture génétique sous-jacente à ces composantes de résistance et (2) de la façon dont la résistance à la fusariose de l'épi chez le blé est modulée par un réseau complexe d’interactions entre les gènes agissante sur la période de floraison, la hauteur de la plante, l’adaptation locale et les composantes de la résistance à la fusariose.