Si la migration continue de Colletotrichum graminicola, l'agent causal de l'anthracnose du maïs

Échantillonnage mondial de Colletotrichum graminicola. Les cercles rouges indiquent le nombre d'isolats échantillonnés. Œuvre créée avec mapchart.net.

Il y a une migration continue de Colletotrichum graminicola (l'agent causal de l'anthracnose du maïs) entre des pays, peut-être en raison du mouvement de matériel végétal infecté. Ces découvertes ont des implications directes pour la gestion des maladies des plantes. L’étude, «Population Genomics Provide Insights into the Global Genetic Structure of Colletotrichum graminicola, the Causal Agent of Maize Anthracnose», est parue dans mBio, une revue de l’American Society for Microbiology.

Résumé

Comprendre la diversité génétique et les mécanismes sous-jacents à la variation génétique dans les populations d'agents pathogènes est crucial pour le développement de stratégies de contrôle efficaces. Nous avons étudié la diversité génétique et la biologie reproductive des isolats de Colletotrichum graminicola qui infectent le maïs en séquençant les génomes de 108 isolats collectés dans 14 pays à l'aide du séquençage de l'ADN associé au site de restriction (RAD-seq) et du séquençage du génome entier (WGS).

Des analyses de clustering basées sur des polymorphismes mononucléotidiques ont révélé trois groupes génétiques délimités par une origine continentale, compatibles avec une courte dispersion de l'agent pathogène et une subdivision géographique. Des migrations intra- et intercontinentales ont été observées entre l'Europe et l'Amérique du Sud, probablement associées au mouvement de matériel génétique contaminé. Une faible clonalité, des signes de recombinaison génétique et une grande diversité phénotypique ont été détectés. Nous montrons des preuves que, bien que cela soit rare (peut-être en raison de pertes de gènes associés à la reproduction sexuée et à la méiose), C. graminicola peut subir une recombinaison sexuelle. Nos résultats soutiennent les hypothèses selon lesquelles la migration intra- et intercontinentale des pathogènes et la recombinaison génétique ont un impact important sur la structure de la population de C. graminicola.

Importance

Les agents pathogènes des plantes entraînent des réductions significatives du rendement et de la qualité des cultures et causent d'énormes pertes économiques dans le monde entier. La réduction de ces pertes fournit une stratégie évidente pour augmenter la production alimentaire sans dégrader davantage les écosystèmes naturels ; cependant, cela nécessite une connaissance de la biologie et de l'évolution des agents pathogènes dans les agroécosystèmes. Nous avons utilisé une approche de génomique des populations pour étudier la diversité génétique et la biologie reproductive de l'agent pathogène de l'anthracnose du maïs (Colletotrichum graminicola) dans 14 pays. Nous avons constaté que les populations sont corrélées à leur origine géographique et que la migration entre les pays est en cours, peut-être causée par le mouvement de matériel végétal infecté. Ce résultat a des implications directes pour la gestion de la maladie car la migration peut entraîner le déplacement de génotypes plus virulents et/ou résistants aux fongicides. Nous concluons que la recombinaison génétique est fréquente (contrairement à la vision traditionnelle selon laquelle C. graminicola est principalement asexuée), ce qui a un impact important sur les mesures de contrôle et les programmes de sélection visant à contrôler cette maladie.

NB : L’image ci-dessous représente des symptômes d'anthracnose sur une feuille de sorgho, dus à Colletotrichum graminicola (Ces.) G.W. Wilson. Clemson University - USDA Cooperative Extension Slide Series, Bugwood.org.