Invasion et persistance de différents pathotypes de pathogènes telluriques M. Gosme, L. Lebreton, P. Lucas and D. Bailey atelier REID-GDR Paris 7/12/2007
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Projet INRA-BBSRC INRA Rennes : D. Andrivon, P. Lucas, A. Sarniguet INRA Grignon: C. Lannou Cambridge : C. Gilligan Rothamsted : F. van den Bosch mildiou de la pomme de terre, rouille brune du blé et piétin-échaudage du blé
Etapes cycle biologique épidémiologie composants de la fitness modèle critères d'invasion et de persistance contrôle
Cycle des pathogènes telluriques parasitique saprophytique infections I infections II production d'inoculum
Exemple Piétin-échaudage Epidémies polyétiques années de monoculture -> caractéristiques biologiques différentes G 2 : plus agressives mais plus sensibles au fongicide (et aux antagonistes?) Take-All Decline -> microflore antagoniste Alternance G1/G2 etc
Modèle non spatial G 1 /G 2 /antagonistes ajout de G 2 initial
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Expérimentation "Pathozone" parasitique saprophytique infections I infections II production d'inoculum => expé pathozone => expé pathozone + colonisation =>expé survie
Expérimentation Expé pathozone
Profil pathozone
Résultats – profils d'infection (rep1)
Résultats – profils d'infection (rep2) Deuxième répétition
Expérimentation "Survie" parasitique saprophytique infections I infections II production d'inoculum => expé pathozone => expé pathozone + colonisation =>expé survie
Expérimentation Expé survie X 2 sols
Profils de survie en cours… sol 1 (après coupure)sol 2 (monoculture) temps de déclin dans le sol (jours) incidence
Fitness components Infections primaires vitesse de croissance dans le sol = 1/a distance à laquelle 50% des propagules sont encore capables d'infecter=√(ln2/m 2 ) efficacité d'infection ~r 1 Infections secondaires vitesse de croissance des lésions Survie demi-vie = ln2/r dec => recherche de trade-offs, modèles évolutionnistes
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Théorie de la percolation
Ça se complique… effet de la maladie sur la croissance de l'hôte
Ça se complique… compétition
Ça se complique… micro-flore antagoniste
tissus hôtes sains microflore antagoniste pathogène 1pathogène 2 pathogène1: infection/déclin pathogène2: infection/déclin Automate cellulaire semis, croissance de l'hôte / récolte, mort de l'hôte apparition/disparition de la micro-flore
année 1 année 2 année 3 année 4 année 20 année 40
Applications possibles "antagoniste": antagonisme naturel, lutte biologique, fongicide, variété résistante hétérogénéité conditions d'installation persistance de l'effet mode d'action: protection des hôtes sains et/ou réduction des infections et/ou accélération du déclin "hôte": racine/feuille, plante, parcelle dans un paysage densité croissance (non/spatiale/aléatoire, dépendante de la maladie ou pas) survie
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Expérimentation Expé colonisation souche 1 seule souche 2 seule compétition
Expérimentation Expé invasion par un mutant
Modèle analytique? Calculer des critères d'invasions et de persistance en fonction… du type d'épidémie (monocyclique/polycyclique) du type d'antagonisme (généraliste, présence de l'hôte, présence de la maladie) et de son mode d'action (effet sur le taux d'infection I, II, sur le déclin…) du type de trade-off (agressivité/survie, distance de dispersion/efficacité d'infection…) de la durée et de la fréquence de culture hôte quels sont les paramètres critiques dans chaque cas? cibler les méthodes de lutte
To Be Continued...