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Dernière mise à jour : Mai 2018

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Soutenance de thèse - Van Chung NGUYEN

Mardi 23 octobre 2018 - 14:00 - Sophia Antipolis - Inra PACA - Salle A010

Soutenance de thèse
Van Chung NGUYEN : "Genetic diversity of the grapevine vector nematode Xiphinema index and application to optimize the resistance strategy"

The ban of most nematicides renders urgent control alternatives against plant-parasitic nematodes affecting major crops and breeding for resistant plant varieties is promising. In vineyards, the nematode Xiphinema index has a high economical impact by transmitting Grapevine fanleaf virus (GFLV), the first viral disease worldwide. Consequently, resistant rootstocks are being selected in grapevine, using Muscadinia rotundifolia (muscadine) as a resistance source to the vector, in order to arrest or delay GFLV transmission. In this crop, a population genetics study had shown that this meiotic parthenogenetic nematode is able to reproduce sexually (rarely) in the field, which may enhance the risk of resistance breaking. Resistance durability is thus a real challenge that must consider the key information of the global nematode diversity. A preliminary phylogenetic work had allowed to reveal the predominant diversity clades and to select representative populations for the creation of single-female lines to be used in resistance experiments. In this context, the PhD project first confirmed and deepened our phylogeographical approach using an extended geographic coverage of the worldwide nematode distribution. Our results allow proposing strong hypotheses to locate the native area of X. index and trace its dissemination routes from the Antiquity. They also highlight the close link between dissemination of the nematode and of domesticated grapevine by man. The second part of the PhD project has then evaluated the durability of muscadine-derived rootstock material in greenhouse (plants aged 3 to 6 years) and field (plants aged 16 years) conditions. In the greenhouse, F1 and BC1 resistant accessions previously obtained from both in vitro and hardwood-cutting propagation were inoculated with 4 mixed representative X. index lines, traceable each with microsatellite markers. We showed that nematodes from plants obtained from in vitro progressively overcame the resistance while the material obtained from cuttings displayed a durable resistance. Nematode progressive multiplication in resistant accessions obtained only from in vitro removes a priori the hypothesis of a nematode genetic adaptation and appears linked to a different architecture of the root system in this propagation type that may have induced discrete but putatively durable physiological changes in apical root tissues from where nematodes feed. Nematode microsatellite genotyping mainly allowed to detect a low but increasing rate of hybrids from 4 to 6 years, which confirms data from the vineyard. As the hybrid occurrence appears independent from the propagation type and the resistance status of the plant, our data discard hybridization as the mode of adaptation of the nematode underlying resistance breakdown from in vitro plants.  In field conditions, after 16 years, nematodes have been almost undetectable on the resistant BC1 rootstock, while higher, though very low, numbers have been detected on susceptible control rootstocks that were in high majority dead or poorly vigorous. Taken all together, our results show that the muscadine-derived resistance strategy appears durable. This strategy focused on vector control will significantly contribute to reduce the impact of GFLV transmitted by X. index.

  • Président du jury :  Pierre FRENDO, Professeur, Université Nice Sophia Antipolis
  • Rapporteur : Jean-Pierre PEROS, Directeur de Recherche, UMR Amélioration Génétique et Amélioration des Plantes, INRA Montpellier
  • Rapporteur : Gérard DEMANGEAT, IRHC, UMR Santé de la Vigne et Qualité du Vin, INRA Colmar
  • Examinatrice : Elisabeth DIRLEWANGER, Directrice de Recherche, UMR Biologie du Fruit et Pathologie, INRA Bordeaux
  • Examinateur : Benoît BERTRAND, Chercheur CIRAD, UMR Interactions Plantes-Microorganismes et Environnement, Montpellier
  • Examinateur : Sylvain FOURNET, IR1, UMR Institut de Génétique Environnement et Protection des Plantes, INRA Rennes 
  • Directeur de thèse : Daniel ESMENJAUD, IRHC, UMR ISA