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Arthur Deméné - 19 décembre - 14h - Airial - Pierroton

"Évolution des génomes et modes de reproduction de Cryphonectria parasitica, l'agent causal du chancre du châtaignier, dans le contexte d'une double introduction en Europe."

Les invasions biologiques sont une composante majeure des changements globaux, causant de nombreuses perturbations dans le fonctionnement des écosystèmes et les activités humaines. Leur fréquence augmente depuis la fin du XXème siècle, notamment dans le cas des champignons pathogènes des arbres forestiers. Dans ce contexte d'introduction, l’adaptation des agents pathogènes à de nouveaux environnements et de nouveaux hôtes constitue un paradoxe évolutif, du fait d'une faible diversité génétique généralement introduite. Des mécanismes évolutifs permettant l’adaptation de ces organismes ont été proposés, mais à l’exception de quelques espèces modèles, souvent agents pathogènes de plantes cultivées, ces mécanismes restent peu étudiés chez les champignons.

Cette thèse a pour but d’étudier l’évolution des populations de Cryphonectria parasitica, l’agent causal du chancre du châtaignier, dans le contexte d’une double introduction en Europe. Originaire d’Asie, il a été introduit en Amérique du Nord à la fin du XIXème siècle, entraînant la disparition quasi-totale des populations naturelles de châtaigniers américains. Il a ensuite été introduit en Europe depuis ces populations nord-américaines et des populations asiatiques au début du XXème siècle. En Europe, les populations sont majoritairement structurées en lignées clonales contrairement aux populations d’origine. Ceci suggère un changement de mode de reproduction pouvant être impliqué dans le succès invasif de ces populations. Pourtant, les études précédentes ont montré que plusieurs génotypes n’appartenant pas aux principales lignées clonales se sont maintenus lors de la colonisation et que des croisements entre ces lignées clonales existent, même s’ils semblent limités. Les objectifs de cette thèse ont été de mieux décrire les croisements entre les lignées clonales et d’identifier de possibles barrières aux croisements entre celles-ci.

Dans une première partie, le génome de 50 isolats français, nord-américains et asiatiques ont permis de confirmer la forte similarité des isolats appartenant à une même lignée clonale européenne, à l’exception de petites régions divergentes échangées entre ces génomes, plus fréquemment observées entre lignées introduites d’une même origine. Par ailleurs, 5 des 6 lignées étudiées portent une signature d’échange récent de la région portant le gène du type sexuel, conférant aux lignées clonales la capacité de s’autoféconder (haploid-selfing). Ces résultats soulignent que le maintien de lignées clonales chez un champignon hétérothallique comme C. parasitica (cad que les croisements impliquent des génotypes avec des types sexuels différents) n’implique pas toujours et uniquement la reproduction asexuée.

Dans une seconde partie, l’assemblage de génomes d’isolats provenant des aires d’origine et introduites, utilisant des méthodes de séquençage long brin, a permis de comparer leur structure et composition chromosomique, et d’identifier de possibles barrières à la recombinaison. Aucun réarrangement majeur n’a cependant été détecté à l’exception d’une région d’1Mb, adjacente au locus du type sexuel, très riche en éléments transposables et variable entre les génomes. Ces résultats semblent infirmer l’hypothèse d’isolement reproducteur par réarrangement du génome. En revanche, les zones contenant de nombreux éléments mobiles pourraient permettre une évolution rapide de C. parasitica lors de l’introduction.

Une dernière partie aborde l’étude des génotypes semblant provenir de croisements entre les lignées clonales majoritaires afin d’explorer les processus de recombinaisons entre les pools génétiques des deux introductions et d’identifier de possible barrières à l’hybridation potentiellement associées à des combinaisons génétiques défavorables.

Ce travail souligne l'apport des données génomiques dans la compréhension des processus de recombinaison et la détection des variations génétiques d'un champignon pathogène invasif affectant ses capacités évolutives.