Compréhension de l’Emergence de Colletotrichum responsable de l’anthracnose chez les Légumineuses en France : étude de la diversité, de la physiologie et des Interactions

Le développement des cultures de légumineuses est aujourd’hui menacé par le développement de maladies telles que l’anthracnose. Cette maladie causée par le genre fongique Colletotrichum peut entraîner des pertes de rendement atteignant 60% à 100%. Afin de mieux comprendre le développement de cette maladie émergente sur légumineuses, le projet de thèse vise à dans un premier axe à répondre à 2 hypothèses : (1) Le genre Colletotrichum peut être présent dans les plantes avec ou sans expression de symptômes et (2) la présence d’autres agents pathogènes pourrait favoriser l’installation de Colletotrichum ou bien Colletotrichum possède des capacités compétitrices supérieures aux autres pathogènes. Pour cela, la diversité et la dynamique de Colletotrichum au sein du microbiote des plantes seront décrites, du semis à la récolte, à partir d’un réseau de parcelles couvrant le territoire français et breton (5 à 15 parcelles suivies par culture, pour 7 légumineuses différentes). Le microbiote d’échantillons avec symptômes d’anthracnose sera ainsi comparé à celui d’échantillons asymptomatiques via une double approche culture-dépendante et -indépendante (par séquençage métagénétique), permettant d’évaluer la prévalence de Colletotrichum. A partir de ces données, des réseaux de co-occurrence seront construits pour décrire les interactions entre Colletotrichum et les autres microorganismes. Puis, ces interactions seront testées et validées par des co-inoculations in vitro et in planta. Le deuxième axe, permettra de traiter les hypothèses suivantes : (1) l’évolution du climat conduit à l’apparition de conditions favorables au développement de certaines souches ou espèces de Colletotrichum et (2) certaines souches ou espèces possèdent une capacité à coloniser une large gamme d’hôtes et constituent un risque pour la filière légumineuses. Il s’agira donc de caractériser la diversité génétique (par marqueurs Single Nucleotide Polymorphism, SNP) puis phénotypique des souches de Colletotrichum en évaluant leur agressivité sur diverses légumineuses pour estimer le risque d’élargissement de la gamme d’hôtes. Enfin, les conditions favorisant l’implantation de ces souches et leur potentiel d’adaptation (température, humidité et résistance aux traitements fongicides) seront évaluées par néphélométrie laser.

Abstract

The development of legume crops is currently threatened by the development of diseases such as anthracnose. This disease, caused by the fungal genus Colletotrichum, can lead to yield losses of 60% to 100%. In order to gain a better understanding of the development of this emerging disease in legumes, the aim of the thesis project is firstly to respond to 2 hypotheses: (1) the Colletotrichum genus can be present in plants with or without the expression of symptoms and (2) the presence of other pathogens could favour the establishment of Colletotrichum or Colletotrichum possesses competitive abilities that are superior to those of other pathogens. To this end, the diversity and dynamics of Colletotrichum within the plant microbiota will be described, from sowing to harvest, using a network of plots covering France and Brittany (5 to 15 plots monitored per crop, for 7 different legumes). The microbiota of samples with anthracnose symptoms will be compared with that of asymptomatic samples using a dual culture-dependent and -independent approach (metagenetic sequencing), to assess the prevalence of Colletotrichum. Based on this data, co-occurrence networks will be constructed to describe the interactions between Colletotrichum and other microorganisms. These interactions will then be tested and validated using in vitro and in planta co-inoculations. The second axis will address the following hypotheses: (1) climate change is leading to the emergence of conditions favourable to the development of certain strains or species of Colletotrichum and (2) certain strains or species have the capacity to colonise a wide range of hosts and pose a risk to the pulse industry. The aim will therefore be to characterise the genetic diversity (using Single Nucleotide Polymorphism, SNP, markers) and then the phenotypic diversity of Colletotrichum strains by assessing their aggressiveness on various legumes in order to estimate the risk of extending the host range. Finally, the conditions favouring the establishment of these strains and their potential for adaptation (temperature, humidity and resistance to fungicide treatments) will be assessed using laser nephelometry.

Vous travaillerez au sein du LUBEM (Laboratoire Universitaire de Biodiversité et Ecologie Microbienne, https://www.univ-brest.fr/lubem) à Plouzané, près de Brest.

C’est un laboratoire de recherche de l’Université de Bretagne Occidentale spécialisé dans l’étude de la biodiversité et de l’écologie des champignons, et ce principalement dans le secteur agro-alimentaire, marin et agricole. Au sein de la thématique « champignons et agriculture » dans laquelle la personne recrutée sera intégrée, les axes de recherche visent notamment à i) étudier la diversité génétique des populations des pathogènes ciblés, ii) décrire les communautés microbiennes du champ, dans le sol ou les plantes, en utilisant des approches culture- dépendantes et indépendantes, iii) étudier la structure et la fonction de ces communautés microbiennes et iv) développer des moyens de contrôle des pathogènes, en particulier via des approches de biocontrôle.

Le(a) candidat(e) devra être diplômé(e) de Master 2 ou d'école d’ingénieur, spécialisé(e) ou ayant effectué un stage dans le domaine de la phytopathologie (interactions plantes pathogènes...) ou de l’écologie microbienne. La personne choisie aura des compétences en biologie moléculaire et en microbiologie (et plus particulièrement en mycologie). Le candidat retenu devra également faire preuve d'autonomie, d'initiative et d'une bonne capacité à travailler en équipe et d’une appétence pour le traitement des données de séquençage haut-débit (langage R et python).