Résumé

Les pourritures racinaires du pois sont une préoccupation importante pour les régions productrices à travers le monde. La maladie est causée par un complexe parasitaire composé de nombreuses espèces de champignons et d’oomycètes d’origine tellurique. En France, l’agent pathogène principalement incriminé est l’oomycète Aphanomyces euteiches. L’identité des autres composantes du complexe parasitaire et leurs contributions respectives à la maladie n’avaient pas été recherchées. Aucun moyen de lutte n’est actuellement disponible pour contrôler efficacement la maladie hormis un test biologique prédictif remis en cause par certains utilisateurs. Ce test permet cependant l’évitement des parcelles infestées, ce qui limite la multiplication dans les sols de l’agent pathogène majeur A. euteiches.

Dans ce contexte, les objectifs de mon travail de thèse étaient de i) développer un outil de prédiction fiable du risque de pourritures racinaires dues à A. euteiches à destination des producteurs de pois ii) caractériser le complexe parasitaire responsable de pourritures racinaires du pois potager en France et iii) identifier des agents de biocontrôle microbiens efficaces pour lutter contre ce complexe parasitaire.

Un outil de quantification moléculaire basé sur la PCR digitale (ddPCR) a été développé afin de quantifier avec précision de faibles densités d'inoculum d'A. euteiches dans les sols. L’outil a été validé sur deux cents échantillons de sol prélevés dans quatre parcelles infestées du nord de la France. Une relation significative entre la sévérité de la maladie déterminée par des bio-essais et la densité d’inoculum d’A. euteiches dans ces sols a été établie et un modèle est proposé pour prédire la sévérité de la maladie à partir de la densité d’inoculum. L’analyse spatiale de ces deux variables a confirmé la structuration agrégative en foyers de l’inoculum d’A. euteiches dans les parcelles infestées. Une analyse statistique basée sur des simulations effectuées à partir de ces données spatialisées a abouti à la définition d’une stratégie d’échantillonnage adaptée à la distribution hétérogène d’A. euteiches dans les sols agricoles. Cette stratégie selon deux W tête-bêche permet d’obtenir une mesure représentative de la densité d’inoculum dans des parcelles et ainsi d’améliorer la précision de la prédiction.

La composition du complexe parasitaire a été déterminée par identification moléculaire et test de la pathogénicité d’une collection de 317 isolats de champignons et d’oomycètes issus de racines symptomatiques de pois prélevés dans des champs infestés du nord de la France, en fin de culture et au cours d’une saison culturale. L’analyse a révélé la prévalence des champignons Fusarium oxysporum, F. solani, et F. redolens, connus dans d’autres pays pour leur implication dans la maladie. Elle a également révélé des agents pathogènes inattendus comme Clonostachys rhizophaga, qui n’avait jamais été signalé comme agent pathogène du pois auparavant. En outre, cette analyse a montré que les communautés fongiques et oomycètes associées aux pourritures racinaires évoluent au cours d’une saison culturale. Une analyse moléculaire reposant sur une approche de metabarcoding a été mise en oeuvre pour comparer la diversité de ces communautés entre plantes symptomatiques et plantes asymptomatiques.

Enfin, différents agents de biocontrôle ont été testés in vitro, en serres et au champ, mais aucun résultat probant n’a été obtenu, mettant en évidence la difficulté de développer des méthodes de biocontrôle d’un complexe parasitaire en grandes cultures.

Pour conclure, ce travail aura permis de fournir aux producteurs de pois une méthodologie fiable pour la prédiction du risque d’apparition de pourritures racinaires dues à A. euteiches. Il aura également permis de vérifier l’hypothèse selon laquelle un complexe parasitaire présentant une forte richesse spécifique est impliqué dans la maladie en France, ouvrant des perspectives de recherches quant à son contrôle.

Devant le jury composé de :