Les maladies émergentes chez les végétaux

Etat des connaissances sur les centres d’origine et de diversité putatifs et la distribution de P. megakarya.

Données historiques

Le premier signalement de la pourriture brune en Afrique a eu lieu en 1906 dans les plantations cacaoyères nouvellement installées au pied du Mont Cameroun. Des dégâts de l’ordre de 40%, soit 2 à 3 fois le niveau de perte généralement observées avec P. palmivora, y ont été rapportés cette année-là (Geschiere and Konings, 1912). La maladie sera ensuite signalée dans les plantations de Bipindi – Lolodorf (zone Littoral) en 1915, bien qu’elle ait pu être présente dès 1906. Von Faber (1915) mettra en lumière des différences morphologiques entre certains de ces isolats, qu’il nommera P. faberi, et P. palmivora. Toutefois, il ne précise pas les lieux d’isolements de ces souches de P. faberi dont la description morphologique correspond à celle de P. megakarya.
De la même manière, la prospection réalisée par l’Orstom au Cameroun dans les années 1970 a mis en évidence des caractéristiques morphologiques particulières chez certains isolats.
Dans les 2 cas, les descriptions faites sur les isolats laissent supposer que P. megakarya était déjà présent au Cameroun avant sa dénomination officielle en 1979, mais qu’il était souvent appelé P. palmivora forme MF3, ou considéré comme un variant local (Brasier, 1979). Cette hypothèse est renforcée par les pertes anormalement élevées observées dès l’installation des premières plantations au Cameroun Sur la base de ces éléments, la zone d’émergence putative de une des zones refuges glaciaires de forêt tropicale où ont été installées plantations au Cameroun (figure 7). Il s’agit de la Cameroun, dominée par une forêt sempervirente à Césalpinacées (forêt biafréenne), et une forêt semi-caducifoliée à Sterculiacées et Ulmacées dans la partie nord du massif (Letouzey, 1968). La deuxième zone est celle de plusieurs saut(s) d’hôte de P. megakarya cacaoyer est le plus souvent avancée.

Aire de distribution de P. megakarya ; hôtes sauvages et hôtes potentiels

Contrairement à P. palmivora qui est présent dans toutes les zones de production cacaoyère, P. megakarya est endémique en Afrique (Ortiz-Garcia et al., 1994). Son aire de distribution couvre le Cameroun, le Gabon, la Guinée Equatoriale, Sao Tomé, le Nigeria, le Togo, le Ghana et une partie de la Côte d’Ivoire (Brasier, 1979) ; (Djiekpor et al., 1981) ; (Dakwa,1987). La date de première observation est connue pour le Gabon (1970), le Nigéria (1970), le Togo (1982), le Ghana (1985) et l’Est de la Côte- d’Ivoire (2003).
Le cacaoyer est le seul hôte connu de P. megakarya. Cet agent pathogène a cependant été isolé dans deux circonstances singulières. Il s’agit d’une part d’un isolement sur fruit de Cola nitida tombé par terre dans une cacaoyère du Centre du Cameroun (localité de Nomayos à Mbankomo) ((Nyasse et al., 1999). D’autre part, il a été isolé sur un fruit d’Irvingia gabonensis ramassé par terre dans la réserve de Korup, à l’Ouest du Mont-Cameroun (zone forestière à Sterculiacées sauvages), non loin du lieu d’implantation des premières cacaoyères (Holmes et al., 2003). Seuls ces 2 isolats proviennent d’espèces autres que le cacaoyer. Ces données soutiendraient l’hypothèse du saut d’hôte dans une zone proche du Mont Cameroun, à partir d’espèces telles les Cola spp qui appartiennent à la même famille que le cacaoyer (Sterculiacées). Une autre étude a montré que P. megakarya pouvait infecter ou survivre sur des racines d’arbres d’ombrage dans les cacaoyères au Ghana (Opoku et al., 2002). Ces arbres qui appartiennent à 4 familles distinctes (Sterculiacées, Euphorbiacées, Apocynacées et Papilionacées) pourraient donc être des hôtes potentiels en champ. L’hypothèse de la présence préalable de P. megakarya dans le sol ou dans des racines et d’un passage sur cacaoyer ne peut donc pas être exclue.

Diversité et structure génétique de P. megakarya

Bien que P. megakarya ait été clairement décrit en 1979 ((Brasier and Griffin, 1979)), sa diversité génétique n’a été étudiée qu’à partir des années 1990. Une première étude portant 46 sur le polymorphisme de l’ADN mitochondrial a été réalisée sur 12 isolats (Campbell and Carter, 2006). Des isozymes ont ensuite été analysés chez 15 isolats (Oudemans and Coffey, 1991). Malgré les faibles effectifs, ces 2 études ont mis en évidence une forte différenciation entre les isolats du Cameroun et ceux du Nigeria. Une étude à plus large échelle, portant sur 161 isolats provenant de 6 pays d’Afrique Centrale et de l’Ouest, a été réalisée à partir de marqueurs biochimiques (isozymes) et moléculaires de type (RAPD). Elle a permis d’identifier 2 groupes génétiques majeurs distincts: un groupe homogène en Afrique de l’Ouest et un groupe plus hétérogène au Cameroun. Un troisième groupe formé de 5 individus ayant un génotype intermédiaire a été mis en évidence dans la zone de contact entre les deux groupes génétiques majeurs (zones de Manyu et Fako dans l’Ouest du Cameroun, non loin de la frontière avec le Nigéria (Nyasse, 1997, Nyasse et al., 1999). La figure 8 illustre la distribution de ces 3 groupes. La présence de génotypes intermédiaires a conduit à suspecter des phénomènes de recombinaison, bien que la reproduction sexuée sur cacaoyer n’ait jamais été observée. Mais aucune démonstration n’a été apportée dans cette étude du fait du faible effectif de ce groupe et du type de marqueur utilisé.

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Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
I. Les maladies émergentes chez les végétaux
1. Problématique de l’émergence
2. Mécanismes d’émergence d’un agent pathogène
3. Centre d’origine et centre de diversité d’un agent pathogène
II. Déterminants du succès invasif des agents pathogènes
4. Approche biologique
a. Cycle de vie de l’agent pathogène
c. Capacité de dispersion
5. Composante génétique du processus invasif
6. Approche écologique et évolutive
III. Présentation du pathosystème
1. Le cacaoyer: « food of the gods »
2. Les Phytophthora pathogènes du cacaoyer
IV. Objectifs de la thèse
CHAPITRE 1 ORIGINE ET DIVERSITE DE P. MEGAKARYA EN AFRIQUE
I. Introduction
1. Historique du cacaoyer en Afrique
2. Etat des connaissances sur les centres d’origine et de diversité putatifs et la distribution
de P. megakarya
a. Données historiques
b. Aire de distribution de P. megakarya ; hôtes sauvages et hôtes potentiels
c. Diversité et structure génétique de P. megakarya
4. Objectifs des études de populations dans cette thèse
II. Matériels et méthodes
1. Echantillonnage
2. Détermination du signe sexuel
3. Développement de marqueurs moléculaires
4. Méthodes d’analyse
III. Résultats
1. Signe sexuel et mode de reproduction
2. Structure des populations
IV. Discussions et perspectives
1. Mode de reproduction
2. Existence d’une population hybride
3. Où est le centre de diversité et d’origine de P. megakarya?
CHAPITRE 2 DYNAMIQUE SPATIALE ET TEMPORELLE DE LA POURRITURE BRUNE DANS DES PARCELLES CACAOYERES AU CAMEROUN
I. Introduction
1. Méthodes de lutte
a. La lutte chimique
2. Connaissances épidémiologiques
c. Mécanismes de dispersion de P. megakarya
3. Objectifs de l’étude
II. Matériels et méthodes
1. Détection de P. megakarya dans le sol
2. Sites d’étude
3. Dispositif expérimental
4. Production et sévérité de la maladie
5. Analyse non-spatialisée
6. Distribution spatiale de la maladie
7. Effet de l’ombrage sur la production et la sévérité de la maladie
8. Analyse spatio-temporelle
III. Résultats
1. Caractérisation des populations de P. megakarya issues du sol et des cabosses
a. Isolement de P. megakarya à partir du sol
b. Diversité génétique comparée des isolats de P. megakarya du sol et des cabosses
2. Production totale et sévérité de la maladie
3. Analyse non-spatialisée
4. Distribution spatiale de la maladie
5. Effet de l’ombrage sur la production et la sévérité de la maladie
6. Analyse spatio-temporelle
IV. Discussions et perspectives
CONCLUSION GENERALE DE LA THESE ET PERSPECTIVES