Pratylenchus alleni : son spectre d’hôtes, sa reproduction dans un contexte de changements climatiques et sa quantification par PCR quantitative

Abstract

Au Canada, les pertes de rendement en agriculture attribuées aux nématodes sont généralement associées aux nématodes des lésions du genre Pratylenchus. En 2011, la découverte d’une nouvelle espèce exotique au Canada et qualifiée de rare dans le Nord-Est américain, soit Pratylenchus alleni Ferris, a soulevé de nouvelles inquiétudes. Afin de déterminer si cette espèce représente une menace pour les productions agricoles du Québec, mon projet de maîtrise visait à recueillir des informations sur sa virulence. Dans un premier temps, le spectre d’hôtes de P. alleni a été étudié et les résultats ont montré que ce nématode se développe très bien sur la pomme de terre, mais non sur la luzerne et le trèfle rouge. Ensuite, la reproduction de P. alleni dans un contexte de changements climatiques a été étudiée. L’augmentation prévue des températures et CO2 devrait favoriser le développement de P. alleni puisqu’il possède un meilleur taux de reproduction sur le soya lorsque soumis à un régime de températures de 17/28 ˚C et à une concentration en CO2 de 1200 ppm comparativement à 12/23 ˚C (400 ppm) et 15/26 ˚C (800 ppm). Dans cette même étude, une réduction de 19 à 58 % du poids sec racinaire des plants de soya inoculés avec P. alleni a été observée comparativement aux plants témoins. De plus, une méthode moléculaire de détection et de quantification simultanée de P. alleni et P. penetrans, l’espèce de Pratylenchus la plus répandu dans l’Est canadien, par qPCR a également été développée. Pour chacune des deux espèces, une sonde TaqMan associée avec le fluorophore CY5 pour P. alleni et FAM pour P. penetrans ciblant la région D2/D3 de la grande sous-unité ribosomale (28S) ont été développées et celles-ci se sont avérées spécifiques à chaque espèce. Ces résultats amènent de nouvelles connaissances sur ce ravageur et mettent en lumière sa pathogénicité.

In Canada, yield losses attributed to nematodes are generally associated with root-lesion nematodes from the genus Pratylenchus. In 2011, a new exotic species was detected in Canada and identified as Pratylenchus alleni Ferris. Pratylenchus alleni is rare in the Northeastern U.S. and its discovery has raised new concerns. To determine whether this species is a threat to agricultural production in Québec, my project aims to collect information about its pathogenicity. First, the host range of P. alleni was studied and the results showed that the nematode was developing well on potato, but poorly performed on alfalfa and red clover. The reproduction of P. alleni has also been studied in a context of climate change. The results showed that anticipated temperature and CO2 increases should favor P. alleni since it has a better reproduction rate on soybeans subjected to a night/day temperature regime of 17/28°C and a CO2 concentration of 1200 ppm compared to 12/23˚C (400 ppm) and 15/26°C (800 ppm) regimes. In the same study, a reduction of 19 to 58 % of roots dry weight of soybeans inoculated with P. alleni was observed compared to control plants. A simultaneous molecular detection and quantification method by qPCR of P. alleni and P. penetrans, the most widespread Pratylenchus species in Eastern Canada, was also developed. For each species, a TaqMan probe associated with the CY5 fluorophore for P. alleni and FAM for P. penetrans targeting the D2/D3 expansion segments of the large ribosomal subunit (28S) were developed and proved to be specific to each species. These results bring new insights into this new pest and highlight its pathogenicity.