Etude des modèles de déploiement de la résistance des plantes

Sélectionner pour mieux résister

La sélection de variétés portant des gènes de résistance permet de protéger les cultures agricoles contre les épidémies tout en limitant le recours aux produits phytosanitaires. Cependant, même si plusieurs maladies ont ainsi pu être contrôlées, les agents pathogènes ont un extraordinaire potentiel évolutif grâce auquel ils s’adaptent, parfois très rapidement, à la résistance variétale. Ce contournement de la résistance se traduit par la recrudescence d’épidémies sévères, et la perte de ressources génétiques précieuses. Ainsi, aux coûts directs causés par les pertes de rendement des cultures s’ajoutent les coûts de recherche et développement nécessaires pour sélectionner de nouvelles variétés résistantes, un processus complexe et long (de l’ordre d’une dizaine d’années).

Améliorer la durabilité de la résistance

Diverses stratégies de déploiement des gènes de résistance ont été proposées pour améliorer la durabilité de la résistance. Elles s’appuient principalement sur la sélection de sources de résistance difficiles à contourner, et leur combinaison à différentes échelles spatio-temporelles. Les quatre grandes familles de stratégies sont le pyramidage de gènes, les rotations et mélanges variétaux, et les mosaïques paysagères. Il est possible de combiner ces stratégies, et, au sein de chacune d’entre elles, d’opérer de multiples choix qui auront des conséquences différentes sur la propagation et l’évolution des agents pathogènes. Ainsi, devant l’éventail des possibilités et les échelles spatio-temporelles considérées, l’optimisation du déploiement de la résistance par l’expérimentation en conditions contrôlées est très limitée. 

De l’expérimentation aux modèles

Les modèles mathématiques constituent un outil d’investigation alternatif et complémentaire aux expérimentations. De nombreux modèles ont été développés pour explorer le déploiement de la résistance pour divers pathosystèmes et dans différents contextes épidémio-évolutifs. Les chercheurs ont ainsi effectué une revue de la littérature scientifique à partir de 69 études sur ce sujet, et ont analysé la structure des modèles qui ont été employés (ex : prise en compte de l’évolution de l’agent pathogène, de la structure du paysage), les hypothèses sous-jacentes, et les critères d’évaluation des stratégies (ex : durabilité de la résistance, efficacité du contrôle épidémique, rentabilité économique). Cette analyse permet de dégager les grandes tendances et les perspectives de recherche pour une gestion durable de la résistance. 

Si la multiplicité des approches mathématiques utilisées ne permet pas de comparer aisément les quatre grandes familles de stratégies de déploiement (pyramidage, mélanges, rotations et mosaïques), les modèles mettent toutefois en lumière leurs avantages et inconvénients respectifs. La grande conclusion de ce travail est qu’il n’existe pas de stratégie universelle : le déploiement optimal dépend, entre autres, de l’objectif poursuivi, du contexte épidémio-évolutif et du pathosystème considéré. Il existe donc un grand intérêt à combiner ces différentes stratégies de déploiement, qui agissent à des échelles emboîtées allant du gène au paysage.