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L'étude de la structure génétique des populations d'une espèce à partir de données génomiques permet de comprendre son évolution, l'histoire de la propagation des individus, ses modes de reproduction ou les échanges de matériel génétique entre populations. Dans le cas d'espèces de microorganismes pathogènes, caractériser la structure et en comprendre les causes peut apporter des connaissances cruciales pour la gestion des épidémies ou la prédiction de leur évolution. Le champignon ascomycète Pyricularia oryzae infecte de nombreuses espèces de poacées et est responsable à lui seul de plus de 4% de perte de rendement sur la production mondiale de riz. En 1985, un saut d'hôte a entrainé l'émergence de la pyriculariose du blé. Les épidémies sur cette céréale restaient circonscrites à l'Amérique du sud mais ont émergés très récemment en Asie. L'étude de 81 génomes de P. oryzae prélevés de différentes espèces de poacées a confirmé l'existence de lignées hôte-spécifiques. Parmi celles-ci, la lignée Oryza (pathogène du riz) au sein de laquelle des groupes génétiques différenciés ont également été mis en évidence. Cependant, les facteurs impliqués dans cette différenciation ne sont pas connus. Ce travail de thèse porte sur l'étude de la structure des populations au sein de P. oryzae et avait deux objectifs principaux : i) mettre en évidence des polymorphismes spécifiques de la lignée Triticum responsable des épidémies de pyriculariose du blé afin de développer des outils de diagnostic essentiels pour éviter l'introduction de l'agent pathogène dans des régions encore indemnes de cette maladie ; ii) Affiner nos connaissances sur les lignées existantes au sein de la lignée Oryza et déterminer les facteurs responsables de cette structure génétique. La propagation sur de longue distance de la pyriculariose du blé est rendu possible par le transport de matériel biologique contaminé, comme les semences. La mise au point de méthodes de détection fiables de l'agent pathogène est donc cruciale pour éviter son importation dans de nouvelles régions. La structure en lignée hôte spécifique précédemment établie à mis en évidence la lignée Triticum regroupant les isolats responsables des épidémies de pyriculariose du blé. Une approche de comparaison de génomes développée au cours de cette thèse a permis d'identifier de multiples allèles spécifiques de la lignée Triticum. Ces allèles ont été ciblés pour le développement de tests moléculaires de détection utilisant plusieurs techniques d'amplification. Des tests de PCR conventionnelle, de PCR en temps-réel et LAMP (amplification isothermale) ciblant plusieurs régions génomiques ont été développés et améliorent la détection de l'agent pathogène. L'application de ces tests à la détection sur des semences infectées a également été vérifiée. Afin de préciser la structure des populations au sein de la lignée infectant le riz (lignée Oryza) et d'améliorer nos connaissances sur son histoire évolutive un jeu de données de 5000 SNPs caractérisés chez 900 isolats couvrant l'aire de répartition de l'agent pathogène a été analysé. Nos analyses mettent en évidence quatre lignées majeures, dont deux lignées clonales pandémiques, une lignée clonale essentiellement Sud-Asiatique, et une lignée recombinante fréquente en Asie du Sud-Est. La lignée recombinante présente de plus une sous-structure géographique. Les barrières aux flux gènes permettant le maintien de cette structure génétique ont été recherchées. Une forte corrélation entre aire de répartition des lignées et données climatiques a été mise en évidence. Des adaptations différentielles de ces lignées à des facteurs environnementaux (température et plante hôte) ont ensuite été évaluées identifiant des différences de largeur de spectres d'hôte entre lignées. De fortes barrières à la reproduction ont également été révélées, ainsi qu'une perte de fertilité dans certaines lignées, limitant le flux de gènes entre ces lignées |
