Maladie des taches noires du rosier : diversité et phénotypage

Un pathotest pour caractériser la sensibilité/résistance des rosiers à la maladie des taches noires

La maladie des taches noires, causée par le champignon Diplocarpon rosae, est la maladie foliaire la plus importante chez le rosier. L’utilisation de pesticides de synthèse représente le principal recours face à la maladie pour les particuliers et professionnels. Cependant, les évolutions réglementaires récentes sur la limitation des pesticides ont conduit les obtenteurs de rosiers à exploiter la résistance naturelle des plantes dans leurs protocoles de création variétale. Le comportement des variétés vis-à-vis de la maladie est estimé en conditions d’infections naturelles chez les obtenteurs et selon des protocoles de notations spécifiques. Ce constat traduit le besoin d'un outil rapide et standardisé pour la caractérisation de variétés nouvelles et, plus largement, la nécessité de mieux comprendre l’agent pathogène notamment d’un point de vue génétique.

Les expertises en génétiques, génomiques et physiopathologies de l’unité IRHS à Angers ont d’une part permis la création d’une collection eurasienne de 77 souches de Diplocarpon rosae (France et Asie dont Kazakhstan essentiellement) isolées sur rosiers sauvages et domestiques. D’autre part, afin d’étudier la diversité génétique de ce champignon, les génomes de deux souches ont été séquencés. Leur analyse a révélé que ces génomes n’étaient pas dupliqués contrairement à la 1^ère séquence de ce champignon publiée en 2017 (Neu et al., 2017). Ce résultat intéressant sous-entend une forte variabilité dans le génome des souches de D. rosae. De plus, une forte différenciation génétique entre souches isolées sur rosiers cultivés et sauvages a été observée, et ce, indépendamment de l’origine géographique.

Un pathotest de routine en serre a également été développé. Celui-ci permet l’évaluation du niveau de résistance de variétés de rosier vis-à-vis de 10 souches de champignons représentant la diversité génétique de Diplocarpon rosae sur le territoire français. L’impact visuel des infections réalisées sur boutures de rosier est noté grâce à une échelle de notation de symptômes allant de 0 à 5 (résistant > sensible). Ce test a révélé une bonne corrélation avec des notations aux champs réalisées sur trois années. Cet outil pourrait être utile aux obtenteurs pour la caractérisation du comportement de variétés vis-à-vis de la maladie des taches noires.

Ces travaux constituent une première approche de la diversité génétique du champignon et des études futures sont envisagées afin d’appréhender l’histoire évolutive de cette maladie. Enfin, l’identification des gènes impliqués dans la résistance de certaines variétés devraient permettre une meilleure compréhension de l’interaction D. rosae – rosier afin de proposer des stratégies durables de gestion de la maladie.

Partenaires : ces travaux ont été réalisés à l’unité IRHS à Angers en lien avec 11 partenaires privés (obtenteurs et pépiniéristes) et le pôle de compétitivité Vegepolys Valley.

Financement : cette étude a été financée dans le cadre d’un projet CASDAR (no. C-2014-06) du Ministère de l’Agriculture et de l’Alimentation et avec le soutien de la SFR 4207 Quasav.

Publication associée : Marolleau, B., Petiteau, A., Bellanger, M. N., Sannier, M., Le Pocreau, N., Porcher, L., Paillard, S., Foucher, F., Thouroude, T., Serres-Giardi, L., Aguileta, G., Chastellier, A., Bonneau, C., Le Cam, B., Soufflet-Freslon, V. and Hibrand-Saint Oyant, L. (2020) Strong differentiation within Diplocarpon rosae strains based on microsatellite markers and greenhouse-based inoculation protocol on Rosa. Plant Pathology. https://doi.org/10.1111/ppa.13182

Le projet CAS-DAR Belarosa - maladie des taches noires des rosiers

La maladie des taches noires influence négativement la vision esthétique des rosiers et conduit les particuliers à une utilisation de pesticides de synthèse, notamment chimiques. Les évolutions réglementaires et sociétales sur la limitation de l’utilisation de pesticides ont conduit les obtenteurs de rosiers à s’intéresser à l’obtention de résistances naturelles contre les maladies foliaires. Les observations des variétés vis-à-vis des maladies, se font à travers des essais menés chez les obtenteurs ou dans les concours de rosiers et uniquement sur des infections naturelles (inocula présent dans l’environnement).

Le projet Belarosa visait à mettre au point un test de routine pour l'évaluer la sensibilité/résistance aux maladies des taches noires de variétés de rosiers en vue d’une commercialisation.

Restitution du projet Belarosa :

Vidéo "Zéro phyto : changeons de regard sur nos rosiers"

Depuis janvier 2019, l’utilisation des produits phytosanitaires est interdite dans les jardins des particuliers. Il devient donc nécessaire de gérer autrement les maladies qui touchent nos espaces verts. Des chercheurs du site INRAE à Angers travaillent notamment sur les rosiers, qui ornent de nombreux jardins en France, pour anticiper leurs maladies et connaître les bons gestes afin de les préserver. Découvrez le reportage vidéo : https://www.youtube.com/watch?v=Npg3vNxjdq4

Pour aller plus loin : Rosier, obtention d’un génome de très haute qualité, un outil précieux pour la création variétale

Un consortium international regroupant 40 scientifiques, coordonné par lNRAE à Angers et réunissant des chercheurs en France (INRAE, Agrocampus Ouest, Université d’Angers), en Allemagne (Leibniz Universität Hannover), aux Pays Bas (Wageningen University & Research), en Belgique (ILVO Instituut voor Landbouw), en Russie (Russian State Agrarian University) et au Japon (Osaka Institute of Technology) a pu obtenir un génome du rosier de très haute qualité, en combinant les dernières technologies de séquençage de l’ADN à celles de la cartographie classique. Ce génome permet aux chercheurs d’avoir une nouvelle vision sur la composition et l’évolution du génome du rosier, et ouvre de nouvelles perspectives pour la création de nouvelles variétés, notamment avec l’identification de gènes impliqués dans le nombre de pétales et la densité des épines. Ces résultats sont publiés dans Nature Plants le 11 juin 2018.

Les études sur le rosier

Le rosier est la plante d'ornement la plus importante du monde pour sa valeur économique, culturelle et symbolique. Les rosiers sont cultivés dans le monde entier et vendus comme rosiers de jardin, fleurs coupées et potées fleuries.

Afin de pouvoir mieux étudier les caractères importants et pouvoir aider les professionnels à sélectionner plus efficacement les nouvelles variétés de rosier, il est indispensable d’avoir accès à un génome de haute qualité. Cela permet d’effectuer des études génétiques indispensables à l'identification de gènes clés impliqués par exemple dans la remontée de floraison, la duplicature (nombres de pétales), les aiguillons, les incompatibilités de croisement ou la résistance aux maladies.

Le séquençage du génome du rosier

En s'appuyant sur une carte génétique à haute densité de marqueurs moléculaires, le génome a pu être assemblé en 7 pseudo-molécules, représentant les 7 chromosomes du rosier. D'une taille totale de 512 Mpb, assemblée en 551 fragments, ce génome comporterait 44481 gènes.

Avec ce nouveau génome, les scientifiques ont notamment pu identifier le gène responsable de la duplicature (nombre de pétales, différence entre fleurs simples et fleurs doubles). Avec la mise au point d’un marqueur génétique qui permet de prédire le nombre de pétales d’une rose, le consortium met ainsi à disposition de la communauté internationale des outils qui peuvent être utilisés pour la sélection.

Ce génome est un outil indispensable pour toute la communauté travaillant sur l’amélioration des rosiers : il va notamment permettre d’accélérer la création de nouvelles variétés plus résistantes afin de réduire l’utilisation de pesticides. Ainsi, à Angers, les chercheurs étudient la diversité des rosiers et leurs différences afin de montrer quels gènes sont impliqués dans la résistance aux maladies. Une autre étude en cours en lien avec l’obtention de ce génome de haute qualité a pour objectif de comprendre comment sont classées les roses sauvages, ce qui permettrait d’identifier de nouvelles sources de résistance et à terme de mieux contrôler les croisements et ainsi la résistance aux maladies.

Partenaires : le séquençage du génome du rosier a pu être obtenu grâce au soutien financier de la Région des Pays de la Loire de l’ANR, du RFI Objectif Végétal et de l’INRAE.

Fabrice Foucher, Directeur de recherche INRAE à l’unité IRHS, a coordonné le consortium international de séquençage du génome du rosier dans lequel sont impliqués :

• INRAE, Institut de Recherche en Horticulture et Semences, Angers, France;
• ILVO, Flanders Research Institute for Agriculture, Melle, Belgium;
• University of Angers, Institut de Recherche en Horticulture et Semences, Angers, France;
• Russian State Agrarian University-Moscow Timiryazev Agricultural Academy, Moscow, Russia;
• Plant Breeding, Wageningen University & Research, Wageningen, The Netherlands;
• ILVO, Flanders Research Institute for Agriculture, Fisheries and Food, Plant Sciences Unit, Belgium;
• Leibniz Universitat, Hannover, Germany;
• Wageningen University & Research, business unit Bioscience, Wageningen, The Netherlands;
• INRAE, US 1279 EPGV, Universite Paris-Saclay, F-91000 Evry, France;
• URGI, INRAE, Universite Paris-Saclay, 78026, Versailles, France;
• Osaka Institute of Technology, Osaka, Japan;
• Agrocampus-Ouest, Institut de Recherche en Horticulture et Semences, Angers, France

Publication associée : A high-quality genome sequence of Rosa chinensis to elucidate ornamental traits
L. Hibrand Saint-Oyant, T. Ruttink, L. Hamama, I. Kirov, D. Lakhwani, N. N. Zhou, P. M. Bourke, N. Daccord, L. Leus, D. Schulz, H. Van de Geest, T. Hesselink, K. Van Laere, K. Debray, S. Balzergue, T. Thouroude, A. Chastellier, J. Jeauffre, L. Voisine, S. Gaillard, T. J. A. Borm, P. Arens, R. E. Voorrips, C. Maliepaard, E. Neu, M. Linde, M. C. Le Paslier, A. Bérard, R. Bounon, J. Clotault, N. Choisne, H. Quesneville, K. Kawamura, S. Aubourg, S. Sakr, M. J. M. Smulders, E. Schijlen, E. Bucher, T. Debener, J. De Riek and F. Foucher
doi: https://doi.org/10.1038/s41477-018-0166-1