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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1 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

2 Introduction Expérimentations Modélisation La suite…

3 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

4 Etapes cycle biologique épidémiologie composants de la fitness modèle critères d'invasion et de persistance contrôle

5 Cycle des pathogènes telluriques parasitique saprophytique infections I infections II production d'inoculum

6 Exemple Piétin-échaudage Epidémies polyétiques 1 3 4 6 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

7 Modèle non spatial G 1 /G 2 /antagonistes ajout de G 2 initial

8 Introduction Expérimentations Modélisation La suite…

9 Expérimentation "Pathozone" parasitique saprophytique infections I infections II production d'inoculum => expé pathozone => expé pathozone + colonisation =>expé survie

10 Expérimentation Expé pathozone

11 Profil pathozone

12 Résultats – profils d'infection (rep1)

13 Résultats – profils d'infection (rep2) Deuxième répétition

14 Expérimentation "Survie" parasitique saprophytique infections I infections II production d'inoculum => expé pathozone => expé pathozone + colonisation =>expé survie

15 Expérimentation Expé survie X 2 sols

16 Profils de survie en cours… sol 1 (après coupure)sol 2 (monoculture) temps de déclin dans le sol (jours) incidence

17 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

18 Introduction Expérimentations Modélisation La suite…

19 Théorie de la percolation

20 Ça se complique… effet de la maladie sur la croissance de l'hôte

21 Ça se complique… compétition

22 Ça se complique… micro-flore antagoniste

23 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

24 année 1 année 2 année 3 année 4 année 20 année 40

25 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

26 Introduction Expérimentations Modélisation La suite…

27 Expérimentation Expé colonisation souche 1 seule souche 2 seule compétition

28 Expérimentation Expé invasion par un mutant

29 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

30 To Be Continued...