Academic literature on the topic 'Septoriose – Lutte contre'

Septoria tritici leaf blotch (STB), causée par Mycosphaerella graminicola est considérée comme la maladie la plus dommageable du blé. Ce travail a pour objectif l'étude de la durabilité et de l'efficacité de la résistance induite (RI) des rhizobactéries promotrices de la croissance des plantes (PGPR), contre STB. À travers l'étude de plusieurs PGPRs pour leur capacité à stimuler la croissance (SCP) et d'IR chez différents génotypes de blé. Deux mélanges ont été déterminés, Mix2, composé de Paenibacillus sp. strain B2 (PB2) et de la souche AA, et Mix3, de PB2, Microbacterium SSM001 et Arthrobacter SSM004, en proportions égales. Les PGPR des Mix2 et Mix3 ont montré une colonisation racinaire ecto- et endophyte, jusqu’au stade dernière feuille (DF), avec un effet "helper" sur la colonisation racinaire par PB2. La SCP a été observée uniquement avec Mix2 et Mix3. En stress hydrique, l'RI de Mix2 et Mix3 était plus efficace que PB2. Toutefois, PB2, Mix2 et Mix3 ont montré une RI stable et durable contre STB jusqu'à DF, suggérant sa corrélation avec PB2 et dépend de la souche de M. graminicola, du génotype et du stade du blé. L'importante RI des PGPR contre STB a été confirmée au champ. En sol non-stérile, aucun impact significatif sur les communautés microbiennes du sol (CMS), par séquençage de l'ADNr 16S et ITS, n'a été montré. Mais une diminution significative de l'efficacité des PGPR a été observée, uniquement pour PB2 et Mix3, pour certaines variétés testées. L'analyse de l'expression des gènes de la RI de PB2, Mix2 et Mix3 a montré l'induction de gènes marqueurs des voies de défenses, AJ, phénylpropanoïdes et phytoalexines, FAO, avec des inductions stables de Pr1, glucanase et flavonoïde, les suggérant en tant que gènes marqueurs de la protection. Nous avons identifié un mélange de PGPR, avec une RI stable et durable contre STB et le stress hydrique, stimule la croissance du blé, et sans impact sur les CMS. Ce travail peut contribuer à la réduction de l'écart des résultats obtenus en laboratoire et au champ
Septoria tritici leaf blotch (STB) caused by Mycosphaerella graminicola is regarding as the most important disease in wheat. The present work aims to study the durability and efficiency of the plant-growth-promoting rhizobacteria (PGPR)-induced resistance (IR) against STB. Many of PGPR were screened, in single and co-inoculations, for their root colonization, plant growth promotion (PGP) and IR, using different wheat genotypes. However, two effective PGPR-mixtures were identified, Mix2; Paenibacillus sp. strain B2 (PB2) with an effective approval strain AA and Mix3; PB2 with Microbacterium SSM001 and Arthrobacter SSM004, in equal portions. PGPR in Mix2 and Mix3 showed ecto- and endophytic root colonization until the flag-leaf growth stage (FL), with a helper impact on root colonization by PB2. Only, with Mix2 and 3, PGP was observed. Under drought stress, the IR by Mix2 and 3 was more efficient compared to PB2. However, all of them showed high and durable IR against STB until FL, which seems to be more correlated to PB2 and depends on plant-genotype, growth-stage and M. graminicola strain. Interestingly, the high PGPR-IR against STB was confirmed under field conditions. Using the non-sterile field soil, they didn’t show significant impact on the soil microbial communities (SMC), using the 16S rDNA and ITS MEGA sequencing. But, a significant reduction in the PGPR’ efficiency was recorded, only, for PB2 and Mix3, and in some tested cultivars. Gene expression analysis of the PB2-, Mix2- and Mix3-IR showed upregulations of gene markers involved in the basal defenses, JA, phenylpropanoids & phytoalexins and ROS pathways, with stable priming inductions of Pr1, glucanase, and flavonoide, suggesting them as protection markers. We identified an effective PGPR-mixture induces high and durable and stable resistance against STB and drought stresses, promotes plant growth, and without disturbance on the SMC. The global results may help to reduce gap between laboratory and field results

Les maladies foliaires fongiques sont une contrainte majeure des systèmes céréaliers. Elles constituent par ailleurs de précieux modèles d'étude pour comprendre comment commence une épidémie, questionnement récurrent en épidémiologie végétale. Dans cette thèse ont été étudiés trois des principaux déterminants des phases précoces des épidémies de septoriose du blé causée par Zymoseptoria tritici : quantité, efficacité et origine de l'inoculum primaire. L'étude a porté sur deux épidémies successives dans deux parcelles de blé proches l’une de l’autre au sein d'un dispositif pluriannuel (2011-2013 ; Grignon, France). La première parcelle, caractérisée par l'absence de résidus, était exposée à des sources distantes d'inoculum primaire, et la seconde, en monoculture de blé depuis plusieurs années, présentait une quantité importante de résidus contaminés agissant comme source locale d'inoculum primaire. Dans la première partie de la thèse, la capture d’ascospores à l’aide d’un piège volumétrique couplé à une quantification de l'ADN par qPCR a permis de quantifier l'inoculum primaire présent dans l'air au-dessus des parcelles pendant les phases épidémiques précoces. Les limites de détection et de quantification ont été déterminées, discutées et utilisées afin d'estimer de faibles quantités d’ascospores. Ni la présence locale de résidus contaminés ni la quantité d’inoculum au-dessus des parcelles n'ont été corrélées avec la précocité des deux épidémies. Dans la seconde partie, la pathogénicité des ascospores et des pycnidiospores de Z. tritici a été estimée sur plante adulte et comparée. La période de latence consécutive à une infection par ascospore a été plus longue de 60 degrés-jour qu’après une infection par une pycnidiospore. Dans la troisième partie de la thèse, qui visait à identifier l'origine de l'inoculum primaire, deux stratégies ont été adoptées. La première stratégie a consisté à rechercher des changements dans la structure génétique de différentes sous-populations collectées dans les deux parcelles sur une période de trois années en utilisant des marqueurs neutres (SSR). Aucune structure n'a été identifiée, mais de légères différenciations chez certaines sous-populations, cohérentes avec le contexte épidémiologique (nature du cycle de reproduction dont elles découlent, période épidémique, intensité de maladie), ont été mises en évidence. Ces résultats n'ont toutefois pas permis de déterminer l'origine de l'inoculum primaire puisqu'aucune différence entre les sous-populations résidantes (locales) et immigrantes (distantes), ni de discontinuité génétique entre sous-populations de fin (saison n) et de début d'épidémie (saison n+1), n'a été mise en évidence. La seconde stratégie a consisté à comparer le profil d'agressivité (capacité de sporulation et période de latence) d’une population de Z. tritici collectée en début d’épidémie dans la parcelle en monoculture de blé, à celui d'une population résidante (ascospores issues des résidus présents dans la parcelle) et d'une population immigrante (lésions provoquées par des ascospores d'origine distante). Le profil de la population testée, plus proche de celui de la population résidante, a suggéré que l'épidémie avait été déclenchée majoritairement par un inoculum primaire d’origine locale. Il ressort de cette étude de cas qu’une gestion quantitative (réduction) de l'inoculum primaire serait probablement très peu efficace, tandis que sa gestion qualitative, tenant compte de l'adaptation différentielle de populations pathogènes à leurs hôtes, mériterait d’être intégrée dans des stratégies de protection (alternance de variétés dans le temps). Pour finir, la définition du début et de la fin d'une épidémie a été discutée, selon que l’on se place à une échelle annuelle (absence de l’hôte comme critère de début/fin) ou pluriannuelle (discontinuité de pression pathogène comme critère de début/fin, indépendamment de l’absence de l'hôte)
Fungal foliar diseases are a major constraint to cereal production systems. They constitute relevant models to elucidate how an epidemic begins, which is a recurrent question in plant disease epidemiology. In this thesis three of the main components of the early stages of the epidemics of septoria tritici blotch, a wheat disease caused by Zymoseptoria tritici, were studied: the quantity, the efficiency and the origin of primary inoculum. The study focused on epidemics occurring over the 2011-2013 cultural seasons in two wheat plots located close to each other in Grignon (France). The first plot, characterized by the absence of debris, was exposed to distant sources of primary inoculum, while the second plot, grown in wheat for several years, had a large amount of contaminated debris acting as a local source of primary inoculum. In the first part of the thesis, ascospore trapping using a volumetric spore trap combined with DNA quantification by qPCR allowed to quantify the inoculums present in the air above the wheat plots during the early stages of the epidemics. The limits of detection and quantification were determined, discussed and used to estimate small amounts of ascospores. Neither the local presence of contaminated debris nor the quantity of inoculum above the plots was correlated with the earliness of the epidemics. In the second part, the pathogenicity of Z. tritici ascospores and pycnidiospores was estimated on adult plants. The latent period following infections by ascospores was 60 degree-days longer than following infection by pycnidiospores. In the third part of the thesis, which aimed to identify the source of primary inoculum, two strategies were developed. The first strategy investigated changes in the genetic structure of different subpopulations collected from both wheat plots over a period of three years using neutral markers (SSR). No structure was identified, but slight differentiations in some subpopulations, consistent with the epidemiological context (nature of the reproduction cycle from which they derived, epidemic period, disease intensity) were highlighted. These results, however, did not allow to determine the origin of the primary inoculum because no difference between resident (local) and immigrant (distant) subpopulations, or a genetic discontinuity between subpopulations from the end (season n) and the beginning of epidemics (season n + 1), were identified. The second strategy compared the aggressiveness profile (sporulation capacity and latent period) of a Z. tritici population collected at the beginning of an epidemic in the monoculture wheat plot and of a resident population (ascospores ejected from debris present in the plot) and to an immigrant population (leaf lesions caused by ascospores of distant origin). The profile of the tested population, closer to that of the resident population, suggested that the epidemic was mainly initiated by primary inoculum of local origin. This case study showed that a quantitative management (reduction) of the primary inoculum would be probably inefficient, while its qualitative management, taking into account the differential adaptation of pathogen populations to their hosts, deserves to be taken into account in crop protection strategies (alternating wheat cultivars in time). Finally, the definition of the beginning and the end of an epidemic was discussed, depending if we consider an annual scale (absence of the host as a beginning or end criterion) or a multiannual scale (pathogen pressure discontinuity as the beginning or end criterion, regardless of the absence of the host)

La septoriose (pathogène Zymoseptoria tritici) est la plus importante maladie foliaire des cultures de blé en Europe. Les méthodes de lutte comprennent la résistance variétale, les stratégies d’évitement de la maladie et le recours aux fongicides. Cependant, ces stratégies n’assurent pas une protection complète des cultures de blé. La tolérance à la septoriose est une approche complémentaire qui vise justement à maintenir le rendement en présence de symptômes. La tolérance à la septoriose dépend de traits physiologiques de la plante et d’équilibres source/puits : la demande des puits (croissance des grains) doit être satisfaite malgré une disponibilité réduite des sources (capacité photosynthétique réduite par les symptômes foliaires). La surface verte du couvert, la sénescence et les composantes du rendement sont des traits potentiels de tolérance intéressants qui ont été étudiés lors de ce projet. Une étude de datamining, une expérience en serre et deux expériences au champ ont été menées pour fournir des informations complémentaires sur les mécanismes de tolérance à la septoriose. Les effets des interactions génotype × environnement sur les traits de tolérance ont été étudiés pour deux saisons × cinq localisations × neuf cultivars. La nutrition azotée et le métabolisme de quatre lignées double-haploïdes (DH, contrastées du point de vue de leur tolérance à la septoriose) ont été examinés dans une expérience en conditions contrôlées à l'UMR ECOSYS (INRA, AgroParisTech Grignon, France). Les bilans source/puits de six lignées DH contrastant pour la tolérance ont également été examinés en fonction de leurs réponses à un traitement d'égrainage, appliqué dans une expérience au champ à Hereford (Royaume-Uni). Enfin, une expérience au champ avec deux stratégies fongicides (contrôle total des maladies / lutte contre les maladies non-ciblées) a permis d’étudier la tolérance à la septoriose de six cultivars modernes (Leicestershire, Royaume-Uni). L'objectif principal était de vérifier les traits potentiels de tolérance à la septoriose sur des cultivars actuellement commercialisés. Des traits potentiels de tolérance à la septoriose ont été identifiés tels que la date d’épiaison, le faible degré de limitation des puits par les sources lors de la phase de remplissage du grain des couverts sains, la distribution verticale des surfaces foliaires favorisant des feuilles supérieures relativement grandes. Les résultats ont montré que ces caractères pourraient être sélectionnables, sans compromis avec le rendement potentiel. Enfin, le projet a également discuté du besoin de méthodes alternatives de quantification de la tolérance du blé à la septoriose, ainsi que de l'importance des variations environnementales qui doivent être prises en compte pour étudier les variations génétiques de la tolérance, mais qui pourraient également être utilisées pour identifier des environnements tolérants
The Septoria tritici blotch disease (STB, pathogen Zymoseptoria tritici) is the most damaging foliar infection of wheat crops in Europe. Disease management strategies include cultivar resistance, disease escape strategy and fungicides. However, these strategies have failed to provide a complete protection of wheat crops. The STB tolerance is a complementary approach which aims to maintain yield in the presence of the symptoms. The tolerance of STB relies on plant physiology and source/sink balance: the sink demand (the grain growth) must be satisfied in spite of reduced source availability (photosynthetic capacity as affected by the STB symptoms on the leaves). The green canopy area, the senescence timing and the grain yield components are interesting potential sources of tolerance that were studied in this project. A data-mining study, one glasshouse experiment and two field experiments were carried out providing complementary insights on STB tolerance mechanisms. The genotype × environment interaction effects on tolerance traits were investigated for two seasons × five locations × nine cultivars datasets. The nitrogen nutrition and metabolism of four doubled-haploid (DH) lines contrasting for STB tolerance were examined in a controlled-glasshouse experiment at UMR ECOSYS (INRA,AgroParisTech) Grignon, France. The source/sink balance of six DH lines contrasting for STB tolerance was also examined according to their responses to a spikelet removal treatment, applied in a field experiment in Hereford, UK. Finally, a field experiment with two fungicide regimes (full disease control and non-target (STB) disease control) probed the STB tolerance of six modern UK winter wheat cultivars in Leicestershire, UK. The main objective was to verify identified potential STB tolerance traits in commercial cultivars. Putative STB tolerance traits have been identified such as the early heading date, the low degree of grain-source limitation of healthy crops during the grain filling phase, the vertical canopy distribution favouring a relatively larger flag-leaf. Results showed these traits might be selectable in wheat breeding without a trade-off with the potential yield. Finally, the project also discussed the need for alternative STB tolerance quantification methods, as well as the importance of environmental variations which have to be taken into account to study genetic variation in tolerance, but which could also be used to discriminate tolerant environment

La septoriose causée par le champignon Zymoseptoria tritici est une maladie majeure du blé et provoque des pertes de rendement pouvant atteindre 50 %. Le contrôle de ce pathogène repose en partie sur la lutte variétale et agronomique, mais aussi et principalement sur la lutte chimique. La durabilité des fongicides est cependant menacée par l’émergence de mutants résistants, i.e. présentant une moindre sensibilité à une ou plusieurs substances actives. Lorsque le niveau de résistance et/ou la fréquence de ces individus sont élevés dans la population, la protection chimique peut être mise en échec. Alors, les doses et/ou le nombre d’applications peuvent être amenés à augmenter pour maintenir un même seuil de protection. La gestion des résistances apparaît ainsi nécessaire à la réduction de l’utilisation des pesticides, s’inscrivant dans la vision d’une agriculture plus durable et moins dépendante des intrants chimiques.Le réseau Performance (Arvalis-INRA), créé en 2004, a pour rôle de faire des recommandations régionales et annuelles sur l’utilisation des fongicides anti-septoriose. En 2017, il recueillait des informations de 1007 essais blé répartis dans les différents bassins céréaliers français. Ces essais portaient sur l’efficacité de traitements fongicides et leur capacité à gérer les résistances. Dans cette thèse, nous avons décidé d’analyser ces données dans leur globalité, en abordant la question des déterminants de l’évolution des résistances à l’échelle de la région et de la parcelle. Pour y parvenir, nous avons développé des modèles statistiques permettant de quantifier l’effet de différents facteurs sur les fréquences de résistance observées dans les parcelles traitées et non traitées du réseau.Dans un premier temps, nous avons mis en évidence et quantifié l’hétérogénéité de la sélection des résistances à 3 modes d’action fongicides, à l’échelle régionale. L’estimation de taux de croissance a montré que les différentes résistances évoluaient à des vitesses significativement différentes, avec des vitesses bien supérieures pour la résistance aux strobilurines. Nous avons montré que la résistance pouvait évoluer de manière inégale au sein d’un territoire et segmenter l’espace selon la nature et la fréquence des résistances, opposant généralement le Nord et du Sud de la France. Ensuite, nous avons expliqué ces hétérogénéités par (i) l’utilisation régionale des fongicides (i.e. pression de sélection), (ii) la proportion en surfaces non traitées (i.e. refuges) et (iii) les pertes de rendement liées à la septoriose (i.e. taille de population du pathogène). Nous avons montré que l’utilisation des fongicides avait un poids prépondérant dans la variabilité observée (jusqu’à 87 %). Enfin, nous avons étudié, à l’échelle de la parcelle, l’effet du mélange et de la réduction de la dose de fongicide sur la sélection, qui sont des stratégies de lutte anti-résistance couramment utilisées par les agriculteurs. Nous avons montré que la sélection est ralentie par la diversité des fongicides utilisés (diversité intra- et inter- mode d’action). De plus, comme précédemment à l’échelle régionale, nous avons estimé la manière dont la quantité de fongicide appliquée sur une parcelle module la sélection des différentes résistances.En conclusion, ces travaux ont permis de décrire, quantifier et produire un cadre de référence pour étudier l’évolution des résistances à grande échelle, mais également de comparer la durabilité de deux stratégies majeures d’utilisation des fongicides à l’échelle de la parcelle. Ces analyses ont été réalisées sur des échelles spatiales et temporelles inédites dans la littérature scientifique grâce à la richesse des jeux de données étudiés. Les méthodes développées ne sont pas spécifiques à l’étude de Z. tritici et les résultats obtenus pourront servir d’appui à l’amélioration de la prédiction de l’évolution des résistances, indispensable pour contribuer au changement des pratiques de lutte chimique en agriculture
Septoria leaf blotch is a major wheat disease caused by the pathogenic fungus Zymoseptoria tritici. It can induce yield losses up to 50%. The control of this pathogen relies on cultivar resistance, cultural control but mostly on the use of fungicides. However, the sustainability of chemical control is threatened by the emergence of resistant mutants, i.e. individuals with decreased sensitivity to one or several active ingredients. When resistance factors and/or resistance frequencies are high in populations, chemical control efficacy can be jeopardized. Therefore, the dose and/or the number of sprays may have to be increased in order to ensure the same level of crop protection. Resistance management thus appears crucial to reduce pesticide use, in line with the vision of a more sustainable agriculture that is less dependent on chemical inputs.The Performance network (Arvalis-INRA) has been created in 2004 to provide regional and annual recommendations for the use of anti-septoria fungicides. In 2017, it gathered information from 1007 wheat trials, distributed in the various French cereal basins. These trials were designed to determine the efficacy of different spray programs and their ability to manage resistance. In this thesis, we decided to analyze the Performance dataset as a whole, to understand the determinants of resistance evolution at the regional and field scales. To achieve this, we developed statistical models to quantify the effect of several factors on the observed resistance frequencies from both treated and untreated plots.First, we highlighted and quantified the heterogeneity of resistance selection towards 3 modes of action at the regional scale. Growth rates estimates showed that the different resistances evolved at significantly different rates, with much higher rates for the resistance to strobilurins. We detected contrasted resistance evolutions within the French regions, with a clear disparity between the North and the South of France. Then, we explained these heterogeneities using (i) the regional use of fungicides (i.e. selection pressure), (ii) the proportion of untreated surfaces (i.e. refuges), (iii) yield losses related to septoria leaf blotch (i.e. population size of the pathogen). We showed that fungicide use was a major factor in the observed variability (up to 87 %). Finally, we studied at the field scale the effect of fungicide mixture and dose reduction on selection, which are common anti-resistance strategies used by farmers. We showed that selection is slowed down by the diversity of fungicides used (intra- and inter-mode of action diversity). In addition, as previously at the regional scale, we estimated how the amount of fungicide applied to a plot modulates the selection of different resistances.To conclude, we described, quantified and produced a reference framework to study of large-scale resistance evolution. In addition, we also compared the sustainability of two major anti-resistance strategies at the field scale. These analyses were carried out on spatial and temporal scales unprecedented in the scientific literature. The methods developed are not specific to Z. tritici and our results can be used to improve the prediction of resistance, which is essential to change chemical control practices in agriculture

Le blé dur (Triticum durum Desf, BD), tout comme le blé tendre (Triticum aestivum L. em Thell, BT), est une céréale très touchée par la septoriose, une maladie foliaire causée par le champignon hémibiotrophe Zymoseptoria tritici. D'une part, ce présent travail a permis d'étudier l'interaction compatible du blé-Z. tritici. L'étude de l'interaction compatible chez les pathosystèmes BD/St-08-46 et BT/TO1193 a révélé l'induction des mêmes voies de défense chez les deux pathosystèmes étudiés mais avec différentes intensités. Ensuite, l'étude de l'interaction de Z. tritici avec un cultivar résistant de blé dur a mis en évidence l'association de résistance au champignon est liée à l'inhibition de la pénétration directe, la sporulation et l'activité des enzymes fongiques de dégradation des parois cellulaires de la plante (endo-β-1,4-xylanase, endo-β-1,3-glucanase et protéase). Ces derniers sembleraient être fortement liés à la sévérité de Z. tritici aussi bien chez le dur que le blé tendre. En plus, on a pu démontrer moyennant des analyses qRT-PCR l'intervention de plusieurs gènes dans la résistance du blé dur à la septoriose à savoir les gènes PR2 (β-1,3-glucanase), Chi 4 precursor (précurseur de chitinase de la classe IV), Pox (peroxydase), Msr (méthionine sulfoxide réductase) et Bsil1 (inhibiteur de protéases). D'autre part, le potentiel des stimulateurs de défenses naturelles de plantes (SDPs) à protéger aussi bien le blé dur que le blé tendre contre les maladies fongiques a été évalué. Trois extraits naturels dont les matières actives sont l'acide ascorbique (AA), des oligosaccharides de parois cellulaires de plantes (Oligos) et algue brune (Ascophyllum nodosum, A. nod) ont été testés pour la première fois sur le blé. Leur effet antifongique (direct) ainsi que l'effet inducteur des mécanismes de défense du blé (indirecte) ont été bien caractérisés moyennant des analyses moléculaires, biochimiques et cytologiques. En effet, seul l'AA a montré un effet direct sur la germination des spores et la croissance mycélienne du Z. tritici associé à l'induction des mécanismes de défense du blé. Par contre, les protections obtenues par l'Oligos et l'A. nod semblent être exclusivement liées à leurs propriétés inductrices de la défense qui ont permis de ralentir le développement du champignon ainsi que d'inhiber l'activité des CWDEs fongiques et la sporulation. D'ailleurs, il s'est avéré que les SDPs testés sembleraient agir sur les mêmes mécanismes de défense chez les deux espèces de blé. Ils pourraient induire l'activation (i) des protéines PR, (ii) les enzymes antioxidants (peroxydase et catalase), (iii) les protéines PAL et LOX (enzymes clés de la voie des phénylpropanoides et la voie des octadécanoides, respectivement) et (iv) l'accumulation des H₂O₂ et le dépôt des polyphénols au niveau des sites de pénétration du champignon, ont été mis en évidence. Egalement, ils pourraient emprunter les mêmes voies utilisées par le cultivar résistant Salim en réponse à l'infection par le champignon et pourraient même induire une réponse plus importante des gènes de défense du blé dur tels que les gènes PR2, Pox, Msr, ATPase et Bsil. De même, deux applications (préventif et curatif) des SDPs testés a révélé une protection intéressante contre la maladie associée, dans le cas de l'A. nod et des AA, à une augmentation de la teneur en chlorophylle et l'amélioration de la quantité et de la qualité du rendement du cultivar sensible Karim. Par contre, pour le cultivar résistant Salim l'application des SDPs semble être inutile. En conclusion, l'application des SDPs au bon stade et avec les bonnes concentrations sur des cultivars sensibles pourraient aboutir à des résultats d'efficacité et rendement similaires à celles des cultivars résistants. Ainsi, elle pourrait remplacer l'utilisation des cultivars résistants, surtout avec l'absence de cultivars complètement résistants disponibles pour l'agriculteur en Tunisie
The durum wheat (Triticum durum Desf, DW) as well as the bread wheat (Triticum aestivum L. em Thell, BW) is strongly affected by septoria leaf blotch (STB) caused by the hemibiotrophic fungus Zymoseptoria tritici. First, the present work was used to study of the compatible interaction wheat-Z-tritici. The study of the compatible interaction among pathosystems BD/St-08-46 Z-tritici strain an BT/TO1193 Z-tritici strain revealed the induction of defense pathways in both studied pathosystems, but with slight differences. Then, the study of the interaction of Z. tritici with a resistant durum wheat cultivar showed the fungus resistance of association is related to the inhibition of the direct penetration, sporulation and the avtivity of the fungal enzymes degrading plant cell walls (endo-β-1,4-xylanase, endo-β-1,3-glucanase and protease). They seem to be strongly related to the severity of Z. tritici in both BW and DW. In addition, this study revealed the involvement of several genes in the resistance of DW against Z. tritici such as PR2 genes (β-1,3-glucanase), Chi 4 precursor (precursor of Class IV chitinase), Pox (peroxidase), Msr (methionine sulfoxide reductase) and Bsil (protease inhibitor). On the other hand, the potential of resistance inducers (RIs) to protect BW and DW against STB disease was evaluated. Three natural extracts based on ascorbic acid (AA), plant cell wall oligosaccharides (Oligos) and brown algae (Ascophyllum nodosum, A. nod.) were tested for the first time on wheat. Their antifungal effect (direct) and the effect of inducing wheat defense mechanisms (indirect) have been well characterized through molecular, biochemical and cytological. We recorded that only AA exhibited a direct effect on spore germination and hyphal growth of Z. tritici associated to the induction of wheat defense mechanisms. However, conferred protection by Oligos and A. nod appears to be exclusively related to their plant defense inducing properties witch promoted the decrease of fungal CWDE activities and sporulation. Moreover, tested SDPs seem to enhance same defense pathways in both wheat species. They could induce the activation of (i) PR proteins, (ii) the antioxidant enzymes (catalase and peroxidase), (iii) the protein PAL and LOX (key enzymes of the phenylpropanoid and octadecanoid pathways, respectively) and (iv) the cytological accumulation of H₂O₂ and polyphenols, were highlighted. Also, they seem to use same pathways involved in durum wheat resistance mecanisms and may even induce a higher response of defense-related genes as PR2, Pox, Msr, ATPase, and Bsil. In general, protection conferred by tested RIs seems to be dependent on their composition, but it remains constant whatever of the wheat species. Similarly, in filed tested RIs conferred as interesting protection against STB associated, in the case of the A. nod and AA, with increased chlorophyll content and improving yield quantity and quality of the susceptible cultivar Karim, while in the resistant cultivar Salim, the application of RIs seems to be useless. In conclusion, protection conferred by tested RIs seems to be dependent on their composition, but it remains constant whatever of the wheat species. The use of RIs may improve the resistance level and yield of susceptible cultivars in order to obtain similar results to the resistant cultivars. Thus, it could replace the use of resistant cultivars especially with the lack of completely resistant cultivars available to farmers in Tunisia

La culture d’associations de variétés sensibles et résistantes au sein d’une même parcelle permet de réduire la propagation des maladies fongiques foliaires aériennes. L’architecture des plantes a un impact sur la dispersion de spores et le microclimat, mais est rarement prise en compte dans la conception des associations. L’objectif de cette thèse était de comprendre le rôle joué par l’architecture dans des associations de variétés différant par leur niveau de résistance à une maladie dispersée par éclaboussement, la septoriose du blé, causée par Zymoseptoria tritici. Une expérimentation en conditions contrôlées a permis de quantifier des relations entre interception de spores et architecture des couverts. Des différences de densité entre couverts purs et associés ont donné lieu à une réduction du niveau de maladie sur les plantes sensibles cultivées en association par rapport à celles cultivées pures. Lors d’une expérimentation au champ, les associations de variétés de hauteurs de tiges contrastées étaient moins malades que celles ayant des hauteurs similaires. Ces résultats ont été mis en relation avec des effets de l’architecture sur la dispersion de spores et la durée d’humectation au sein des couverts. Une approche de modélisation spatialement explicite a permis d’identifier des mécanismes de dispersion par éclaboussement liés à l’architecture des couverts associés. Dans des associations de variétés de hauteurs différentes, la quantité d’inoculum éclaboussée dépendait de la surface foliaire présente au dessus des feuilles malades (effet parapluie). La quantité d’inoculum interceptée par un étage foliaire était liée à la différence de hauteur entre la source d’inoculum et l’étage foliaire (effet hauteur). Les différences de hauteur de plantes entre variétés d’une association ont modulé l’interception de spores par des feuilles résistantes (effet barrière). Nos résultats suggèrent qu’une prise en compte de l’architecture des variétés dans la conception des associations variétales permettrait de mieux maîtriser les maladies par éclaboussement
Growing mixtures of susceptible and resistant cultivars in the same field makes it possible to reduce the propagation of airborne fungal plant diseases. Plant architecture has an impact on spore dispersal or microclimate, but is rarely taken into account in mixture design. The objective of this work was to understand the role of canopy architecture in mixtures of cultivar of different levels of resistance to a disease dispersed by rain-splash, septoria tritici blotch, caused by Zymoseptoria tritici. A controlled conditions experiment made it possible to quantify relationships between spore interception and canopy architecture. Differences of canopy density between pure stands and mixtures led to a reduction in disease on susceptible plants grown in mixture, compared to the susceptible pure stand. During a field experiment, mixtures of cultivars with contrasted stem height were less diseased than those with similar stem height. These results were related to the effect of canopy architecture on spore dispersal and leaf wetness duration. A spatially explicit modeling approach made it possible to identify splash dispersal mechanisms related to the architecture of mixed canopies. In mixtures of cultivar with diverse plant height, the amount of splashed inoculum depended on leaf area located above diseased leaves (umbrella effect). The amount of inoculum intercepted by a leaf layer was related to its difference of height between the inoculum sources (height effect). Differences of plant height between cultivars composinga mixture modulated the interception of spores by resistant leaves, providing an increased protection of susceptible leaves (barrier effect). Our results suggest that considering cultivar architecture in the design of cultivar mixtures could make it possible to improve the management of splash-dispersed diseases