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-Rapport d’Activités-3ème comité de suivi du LMI Patho-Bios, Kamboinsé les 17 et 18 Mars 2016
ANNEXE 5
1
RESUMES SCIENTIFIQUES
2
Partenaires
3
AXE 1
Culture des Céréales Traditionnelles
4
Zara Soutonnoma NIKIEMA
Titre : Amélioration génétique du Sorghum bicolor (L.) Moench pour la résistance à
Colletotrichum sublineolum (P.) Henn (anthracnose du sorgho) au Burkina Faso.
Encadrement:
Prof. V. Gracen (WACCI & Cornell University)
Prof. K. Offei (WACCI & UG Legon)
Dr M. Yeboah (WACCI & UG Legon)
Dr E. P. Zida (INERA Burkina Faso)
Dr C. Barro-Kondombo (INERA Burkina Faso)
Financement: WACCI / SCAC Burkina Faso
Résumé du projet:
Sorghum bicolor (L.) Moench encore appelé sorgho est une plante céréalière très importante
en Afrique. Au Burkina Faso, le sorgho est la principale culture céréalière de base en terme de
superficie emblavée, de production et de consommation (FAOSTAT, 2014). Cependant la
production n’arrive pas à couvrir les demandes du pays. Ce déficit est du aux contraintes
multiples du sorgho, en particulier les maladies. L’une des plus importantes est l’anthracnose
du sorgho qui est du a un champignon pathogénique, Colletotrichum sublineolum (P. Henn).
Il affecte la totalité de la plante (tiges, feuilles, inflorescences). La maladie provoque des
pertes allant jusqu'à 50% dans les accessions susceptibles. L‘anthracnose, survient chaque
année et elle est endémique aux trois zones agro-climatique où le sorgho est produit. La
vulgarisation des premières variétés améliorées en 1992 (Sariasso et ICSV) ont permis
d’améliorer la production du sorgho au Burkina, mais pas d’améliorer la résistance à
l’anthracnose. Depuis 2010 l‘utilisation des outils biotechnologiques a permis la création des
variétés hybrides de sorgho ayant de grand potentiel en rendement grains. Le projet de thèse
vise à prendre avantage des outils moléculaires afin de 1) caractériser les isolats de
Colletotrichum sublineolum provenant des trois zones agroécologiques 2) cribler les variétés
du sorgho afin de trouver une ou deux variétés qui auront une base large de résistance à l’
anthracnose. 3) introgresser ces allèles de résistances dans les sorghos préférés.
En somme, le processus d’amélioration passera par le développement des populations
génétique en combinant la méthode conventionnelle, la sélection généalogique et l’utilisation
des outils moléculaires afin de cartographier les allèles de résistance à l’anthracnose du
sorgho au Burkina Faso.
-
-
Résultats attendus
Les principales souches de Colletotrichum sublineolum présentes dans les trois zones agro
écologiques du Burkina Faso sont caractérisées
Des sources de résistance stables à l’anthracnose du sorgho sont identifiées
Le programme de sélection du sorgho est renforcé.
Des variétés préférées des producteurs cultivées dans toutes les zones climatiques et dotées
d’une bonne résistance à l’anthracnose sont développées.
Une carte précise des allèles de résistantes à l’anthracnose à travers le génome du sorgho est
développée en collaboration avec le CIRAD ( Séjour SCAC sur la plateforme Génotypage à
Montpellier , UMR AGAP) .
Logistique à prévoir pour le LMI
Plateau technique de biologie moléculaire
Moyens de séquençage
Assistance pour l’analyse et interprétation des résultats génomiques
_______________________________
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AXE 2
Riz et riziculture
6
Drissa SEREME
Titre : Le virus de la panachure jaune du riz : Caractérisation, cartographie, aspects
épidémiologiques et criblage de variétés pour leur résistance/tolérance à ce pathogène
Collaborateurs : Drissa Sérémé, Arnaud Douamba, Sanon A. Mireille, Zakaria Bouda,
Martine Bangratz, Ibrahima Ouédraogo, Neya B. James, Oumar Traoré
Financements :
LMI Patho-Bios
Programme riz et riziculture de l’INERA
Contexte et objectif
La panachure jaune du riz est la maladie la plus dommageable à la culture du riz au Burkina
Faso. Elle est causée par le virus de la panachure jaune du riz (Rice yellow mottle virus,
RYMV) qui est un virus appartenant au groupe des sobemovirus décrite pour la première fois
à Kisumu au Kenya en 1970. Endémique au seul continent africain, cette maladie constitue le
principal problème phytosanitaire des riziculteurs Burkinabé chez qui, elle occasionne des
pertes de récoltes allant de 10 à 100 %. Elle affecte tous les types de riziculture. Le contrôle
de la maladie repose presque exclusivement sur l'utilisation de la résistance variétale. La
majorité du germplasme du riz, qu'il soit Africain ou Asiatique, est sensible au RYMV.
Toutefois, nos études antérieures ainsi que d'autres menées par AfricaRice ont permis de
sélectionner des variétés de riz à haut rendement adaptées aux différents agrosystèmes et
répondant aux préférences des producteurs. Malheureusement, ces variétés n'ont pas fait
l'objet d'une évaluation exhaustive vis-à-vis des isolats représentatifs de la diversité du
RYMV. En plus, la mise au point de toute lutte intégrée repose sur l'épidémiologie du
pathogène, or les connaissances sur la pathogénie (transmission, écologie etc.) de ce virus
restent encore fragmentaires ce qui ne favorise pas la recherche de méthodes de gestion
durable ni la compréhension de l'apparition des épidémies. Le présent projet se propose donc
de (i) étudier la pathogénie d‘une batterie d'isolats de RYMV représentatif de la diversité
pathogénique et géographique, (ii) évaluer les variétés de riz pour leur résistance/tolérance au
RYMV, (iii) cartographier les souches en présence sur toute l’étendue du territoire afin de
proposer les variétés à déployer et (iii) déterminer les aspects épidémiologiques du RYMV :
transmission par les semences, effet de la date de semis sur l’apparition de la maladie …
Principales activités :
1.
Prospection et collecte d’échantillons de virus
2.
Caractérisation sérologique, pathogénique et moléculaire des isolats viraux
3.
Etablissement de la carte de répartition des souches de RYMV au Burkina
4.
Proposition de variétés de riz à produire en fonction des zones et des souches de
RYMV en présence
5.
Evaluation du comportement des variétés de riz vis-à-vis du RYMV
6.
Elaboration de fiches techniques
Résultats attendus:
1.
La collection de RYMV du LVBV est améliorée
2.
La répartition des souches de RYMV en présence au Burkina Faso est connue
3.
Une fiche technique de la cartographie ainsi que le plan de déploiement des variétés
est établie
4.
Des hôtes alternatifs du RYMV sont identifiés (à l’issu de la prospection-collecte)
7
Drissa SEREME
Titre : Evaluation des interactions riz/bioagresseurs en riziculture irriguée et de bas-fonds via
les parcelles d’études
Collaborateurs : Drissa Sérémé (Virologie), Charlotte Tollenaere (Epidémiologie), Issa
Wonni (Bactériologie), Ibrahima Ouédraogo (Mycologie), Adama Sanou (Malherbologie),
Souleymane Nacro (Entomologie), Martine Bangratz (Biologie moléculaire), Yapi Sinaré
(Climatologie-Hydrologie), Louis Yaméogo (Agronomie), Christophe Brugidou (Virologie),
Oumar Traoré (Virologie)
Financements :
LMI Patho-Bios
Dans le contexte de l’insécurité alimentaire et du réchauffement climatique en Afrique SubSaharienne (ASS), les agents pathogènes des cultures vivrières constituent une menace
supplémentaire importante pour la production agricole en diminuant significativement les
rendements et par conséquence l’accès aux ressources alimentaires des populations vivant
dans les régions d’ASS. En effet, les changements climatiques risquent de modifier
profondément les relations entre les êtres vivants et en particulier les équilibres entre les
cultures vivrières et leurs agresseurs sachant que ces changements en cours, de par leur
intensité et leur vitesse, constituent des perturbations plutôt favorables aux parasites du fait de
leur grande capacité d’adaptation. Malheureusement, les données portant sur les interactions
multipathogènes/riz demeurent fragmentaires ce qui ne permet pas de prédire les événements
futurs.
Le présent projet vise donc à combler ce gap. Il vise à mobiliser, produire et transférer les
connaissances nécessaires pour répondre aux défis de la gestion des bioagresseurs et du risque
climatique pour la riziculture. Il s’agit d’initier, à travers les parcelles d’étude, des synergies
entre les différentes disciplines (sélection variétale, agronomie, phytopathologie, entomologie,
climatologie) en vue de collecter des informations qui permettront de modéliser les
phénomènes futurs et ce, dans un contexte de changement climatique. En d’autres termes,
cette étude vise à suivre sur le long terme la dynamique des bio-agresseurs du riz, afin de
comprendre les facteurs déterminants leur épidémiologie.
Cette étude intégrative de différents pathogènes du riz permettra sans doute de mettre en
évidence des interactions intra- et inter-pathogènes, de comprendre les mécanismes sousjacents et d’estimer leurs possibles conséquences épidémiologiques.
Principales activités :
1.
Evaluation en champ le comportement de quatre variétés les plus cultivées au Burkina
vis-à-vis de la batterie de bioagresseurs, suivant le dispositif parcelle d’étude
2.
Evaluation en serre (dans des pots) de variétés de riz vis-à-vis des différents
pathogènes
3.
Evaluation de l’effet des bio-agresseurs sur le rendement grain
Résultats attendus :
8
1.
Des fiches techniques sont conçues et mis à la disposition des producteurs
2.
Des interactions intra et inter-pathogènes sont mises en évidence et leurs mécanismes
sont compris
3.
Le comportement de quatre variétés de riz les plus cultivées (dans différents
agrosystèmes) vis-à-vis des principaux pathogènes est connu
4.
Des données épidémiologiques sont collectées et utilisées pour le développement de
stratégie efficace de lutte contre les bio-agresseurs
Résultats obtenus:
1.
Les parcelles d’études ont été mises en place sur deux sites : Banfora et Karfiguéla
2.
Les observations ont été effectuées par les spécialistes de chaque discipline
3.
Les données sur le rendement ont été collectées
4.
La détermination du statut des différentes variétés vis-à-vis du RYMV est défini
Perspectives
1. En collaboration avec WASCAL, des discussions sont en cours afin que WASCAL
implante ses installations « sophistiquées » dans les zones où sont implantées les
parcelles d’étude
2. Consolider les acquis des deux sites où sont implantées les parcelles d’études
(Karfiguéla et Banfora)
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Drissa SEREME
Titre : Caractérisation et gestion du virus de la nécrose à rayure du riz, un virus émergent en
Afrique de l’Ouest
Collaborateurs : Drissa Sérémé, Konaté K. Abdourasmane, Bouma J. Néya, Martine
Bangratz, Oumar Traoré, Christophe Brugidou, Ibrahima Ouédraogo
Financements :
LMI Patho-Bios
Le riz est l'aliment de base pour plus de la moitié de la population du monde. Au Burkina
Faso, il occupe le quatrième rang après le sorgho, le mil et le maïs et ce, en terme de
consommation, de superficies emblavées et de production. Malheureusement, cette céréale
d'importance économique est sujette à des attaques de pathogènes dont les plus importants
sont les virus. Parmi ces virus, le virus de la nécrose à rayure du riz (en anglais, Rice stripe
necrosis virus, RSNV) est très dommageable au riz. Il cause des dégâts très importants avec
des pertes de rendement allant de 14 à 80 %. Décrit pour la première fois en Côte d'Ivoire, le
RSNV a été par la suite observé en Afrique de l’Ouest notamment au Nigéria, au Liberia et en
Sierra Leone. Le RSNV a été observé en Colombie en 1991 et en 2001 au Brésil. Très
récemment, ce virus a « re-émergé » en Afrique de l'Ouest notamment au Burkina Faso, où il
a été décrit par une équipe du laboratoire de virologie et de biotechnologies végétales de
l'INERA et au Bénin où il a été décrit par une équipe du Centre Africain de riz. Cependant,
malgré cette émergence fulgurante du RSNV en Afrique de l'Ouest, force est de constater que
les données (i) sur l'agent causal de la maladie de la nécrose à rayure du riz et (ii) sur le
comportement des variétés utilisées vis-à-vis du RSNV, sont fragmentaires et souvent
inexistantes. Cela ne permet pas le développement de méthode de lutte efficace contre ce
pathogène émergent. Dans ce contexte et au regard de l'importance du riz en Afrique de
l'Ouest et à la rapidité d'émergence de la maladie, il s'avère nécessaire que des investigations
soient menées (i) sur l'épidémiologie (ii) sur l'importance économique potentiel du RSNV en
Afrique de l'Ouest et (iii) sur le criblage des variétés de riz cultivées vis-à-vis du RSNV. Le
présent projet s'inscrit dans cet ordre d'idées et vise à mener des études portant sur les 3 points
ci-dessus mentionnés
Objectif
Le présent projet se fixe les objectifs suivants:
- Cartographier la répartition du RSNV au Burkina à travers la collecte et la caractérisation
des isolats.
- Evaluer des variétés de riz vis-à-vis d’isolats RSNV
- Déterminer l’impact réel du RSNV sur le riz
Principales activités
1.
Prospection et collecte d’échantillons de plantes infectées (cultivées et non cultivées)
infectés par le RSNV-Evaluation de l’ampleur de la maladie dans les champs
2.
Caractérisations sérologique et biologique des échantillons collectés
3.
Caractérisation moléculaire des isolats collectés
10
4.
Criblages des variétés de riz vis-à-vis du RSNV et Impact de ce virus sur le rendement
Résultats obtenus
1.
Une cinquantaine d’isolats de RSNV ont été collecté à travers le Burkina
2.
Les protéines de capside de 20 isolats ont été amplifiées par RT PCR et séquencées
3.
Publication d’une note dans le journal « Plant Disease » sur la présence du RSNV au
Burkina Faso
4.
Réalisation du premier draft d’une fiche technique sur le RSNV en collaboration avec
AfricaRice
5.
Un anticorps a été produit à partir d’une CP recombinante
Perspectives
1.
Un article sur la diversité du RSNV au Burkina Faso est en cours de rédaction
2.
Il est prévu de prendre un étudiant qui travaillera sur les paramètres épidémiologiques
et le criblage variétal. Une demande de bourse IFS a été soumise dans ce sens
3.
Caractérisation du vecteur du RSNV, le champignon du sol, Polymyxa graminis
4.
Caractérisation du Cycle biologique du RSNV étudiant du sénégal-LAPSE
________
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Drissa SEREME
Titre : Evaluation de l’effet de trois types de fertilisants sur le développement du RYMV
pour une meilleure gestion de la maladie de la panachure jaune du riz au Burkina Faso
Collaborateurs : Sermé Idriss (Pédologue), Yaméogo Louis (Pédologue), Drissa Sérémé
(Virologie), Traoré Oumar (Virologie)
Financements :
Demande IFS soumise
LMI Patho-Bios
La maladie de la panachure jaune du Riz (Rice Yellow Mottle Virus, RYMV) est la principale
maladie causant des dommages importants au riz au Burkina Faso. Du fait de l’importance
des dégâts causés par ce virus, il est appelé par les producteurs SIDA du riz. Il cause des
pertes de récoltes allant de 20% à la perte totale de la production. Il affecte tous les types de
riziculture et la majorité des variétés de riz lui sont sensibles. Face à cette situation, les
scientifiques ont développé par croisement et pyramidage des variétés résistantes/tolérantes
afin de lutter contre cette maladie. Malheureusement, très rapidement, des souches de RYMV
capables de contourner ces résistances ont émergé, brisant ainsi tout l’espoir des producteurs.
De façon intéressante, plusieurs études ont permis de montrer qu’une balance nutritionnelle
équilibrée permet d’assurer le développement et l’incidence des maladies parasitaires. Ainsi
par exemple, la forme de l’azote disponible pour la plante affecterait la sévérité de la maladie.
D’importantes réductions de l’incidence du RYMV due à la fertilisation, ont été rapportées
par plusieurs auteurs. Par ailleurs, la déficience en potassium prédisposerait les plantes aux
maladies. De ce qui précède, il ressort clairement que la pratique culturale, notamment la
nutrition minérale N, P et K, constitue un des moyens efficaces pour réduire la sévérité des
maladies virales. Tirant profit de ce constat, le présent projet se propose d’évaluer en
conditions contrôlée deux différentes doses de chacun des trois types de fertilisants (Engrais,
Compost, Burkina Phosphate) et à retenir les deux meilleures options. A terme, les résultats
seront utilisés dans le cadre d’une lutte intégrée contre le RYMV.
Objectif
Le présent projet se fixe les objectifs suivants:
- Tester au laboratoire l'effet de trois types de fertilisants (engrais, compost et Burkina
Phosphate) sur le développement et l'incidence du RYMV sur le riz
- Tester pour chaque type de fertilisantes trois différentes doses
- Evaluer de façon participative les deux meilleures formules en milieu réel (au champ)
- Evaluation de l'effet de la fertilisation sur l'expression de la panachure jaune du riz
- Evaluation participative de la fertilisation efficace en milieu réel
Résultats obtenus
- Le meilleur fertilisant permettant une gestion efficace du RYMV est déterminé
- Une dose optimale de fertilisant à appliquer pour une réduction des dégâts dus aux RYMV
est déterminée pour chaque type de fertilisants
- Le rendement en grains des variétés de riz même sensibles est significativement amélioré
- Une stratégie de lutte intégrée est élaborée et mis à la disposition des producteurs
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Moustapha KOALA
Titre : Le virus de la panachure jaune du chiendent (IYMV): caractérisation pathogénique,
moléculaire et aspects épidémiologiques
Encadrements : Nicolas BARRO, Oumar TRAORE, Drissa SEREME, Christophe
BRUGIDOU, Florence VIGNOLS
Partenariat : Moro D Traoré, IER Sikasso, Mali
Financement : SCAC-Burkina Faso, ProVeg, LMI
Contexte et Objectif
Depuis quelques années, des priorités en matière d’agriculture durable sont orientés vers la
mise en œuvre de politique d'intensification des cultures au Burkina Faso. Cette politique
s’accompagne d’une modification profonde des agroécosystèmes, d’un déséquilibre des
populations de ravageurs et de développement de micro-organismes nouveaux. Parmi ses
pathogènes, les virus sont très importants au regard de leur importance économique.
Toutefois, le succès de cette politique passe par la surveillance et la recherche de solutions
durables contre ces pathogènes qui peuvent constituer un problème pour la sécurité
alimentaire.
Dans le souci de contribuer à sécuriser les productions, ce présent projet s’intéresse au virus
de la panachure jaune du chiendent (Imperata cylindrica (L.) P. Beauv.) ou Imperata yellow
mottle virus (IYMV). Ce virus appartenant au genre sobemovirus a été décrit pour la
première fois en 2000 chez le chiendent (Kaboré, 2002 ; Sérémé et al. 2008). Le IYMV
semble avoir la même écologie que le RYMV car il a été surtout identifié sur Imperata en
zone de culture de riz. Ses hôtes connus sont Imperata cylindrica, au maïs et à Rottboellia
exaltata. L’IYMV n’est pas transmissible par graine. Dans la perspective de générer des
connaissances scientifiques nécessaires sur l’agent pathogène et sa maladie afin de
comprendre, prévoir et planifier des moyens de lutte durable, le présent projet se propose
d’étudier : (i) la variabilité des populations virales au Burkina Faso la gamme d’hôte
artificielle et naturelle de IYMV ; (ii) ; (iii) les relations au plan moléculaire avec le virus de
la panachure jaune de Rottboellia. Pour ce faire, la diversité d'isolats représentatifs du IYMV
du virus sera étudier au plan pathogénicité et moléculaire en s’inspirant des progrès réalisés
pour le RYMV : amplification des gènes viraux par RT-PCR et séquençage des produits,
étude des interactions des effecteurs de virulence avec des partenaires proteiques de type
hubs, étude de la gamme d’hôte, identification de variant pathogèniques, caracterisation du riz
et du maïs, (vi) étude de pertes de rendement sur le maïs.
(i) Caractérisation de la diversité du IYMV au plan moléculaire
(ii) Caractérisation des interactions des effecteurs de virulence du RYMV/IYMV et
protéines de type Hubs
(iii) Etude de la gamme d’hôte de l’IYMV au Burkina Faso
(iv) Caractérisation pathogénique du IYMV au Burkina Faso
(v) Criblage des variétés de maïs et de riz pour la résistance et/ou tolérance au virus de la
panachure jaune du chiendent.
(vi) Evaluation de pertes de rendement du IYMV sur le maïs
Résultats

Une cartographie de la présence du IYMV est établie
13

Une grande diversité des isolats en fonction de leur origine géographique est connue.

Une interaction de protéines effectrices du RYMV avec les protéines de types Hubs d’Arabidopsis
thaliana est connue.
Perspectives

Préciser la diversité du IYMV à l’échelle du Burkina Faso

Comparer l’action concertée des protéines effectrices du RYMV et du IYMV avec les
protéines de type hubs impliquées dans la lutte contre les infections.

Déterminer la variabilité pathogénique en fonction de la variabilité moléculaire
Synergie et effet de levier du LMI

Utilisation du plateau technique

Déplacement sur le terrain

Produits chimiques pour l’extraction d’ARN, amplification par RT-PCR

Enzymes (polymérase et restrictions)

Séquençage de produits PCR
14
Christophe BRUGIDOU
Titre : Rôle des petits ARNs et expression des principaux gènes de la voie du silencing au
cours de l’infection du RYMV.
Responsables: M Bangratz, C Brugidou
Financement: LMI Patho Bios
Formation associée: M2 Université de Ouagadougou E KaboréObjectif : Déterminer l’implication du silencing dans l’interaction Riz–RYMV. Identifier
des nouvelles cibles et des marqueurs de l’infection, et mise en évidence du rôle du silencing
dans les synergies d’infection entre les différents pathogènes.
Le silencing ou l’extinction des gènes est un mécanisme essentiel pour la régulation des gènes
, pour le maintien de l’intégrité du génome, et c’est une composante importante du système
immunitaire des plantes. Ce mécanisme au travers de la production de petit ARNs de 21 -24
nts cible de façon spécifique des ARNs complémentaires qui sont ensuite dégradés. Dans ce
projet, nous investiguons le rôle du silencing au cours de l’infection du RYMV chez le Riz à
plusieurs niveau :
Question de Recherche : Est-ce qu’au cours de l’infection du RYMV certains gènes de la
voie du silencing chez le Riz sont particulièrement dérégulés ? Nous avons identifié les
principaux gènes impliqués et développer des couples de marqueurs pour amplifier ces gènes.
Dans ce projet nous suivrons l’expression de ces gènes au cours de l’infection sur des
génotypes sensible, tolérant et résistant au RYMV. De même, nous testerons l’infection avec
2 isolats du RYMV de pathogénie contrastée.
La dérégulation de certains gènes de la voie du silencing ont été mis en évidence par RT-PCR
sur une cinétique d’infection par le RYMV pour la variété Nipon Barré. 22 couples d’amorces
ont été testés à un stade jeune (2, 4 et 6 jours) et tardif (8, 14, 21 et 28 jours) de l’infection.
Dans certain cas le niveau de dérégulation dépend de l’isolat étudié, ici les isolats de Tanzanie
Tz3 et Mg1. Les couples d’amorces correspondants aux gènes dérégulés ont été sélectionnés
pour être analysés par QRT-PCR.
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Issa WONNI
Titre: Evaluation de la stabilité des résistances des variétés élites aux Xanthomonas oryzae au
Burkina Faso
Collaborateurs: Issa WONNI, Léonard OUEDRAOGO et Boris SZUREK
Financement: IFS
La bactériose vasculaire et à stries foliaires respectivement dues à Xanthomonas oryzae pv.
oryzae (Xoo) et X. oryzae pv. oryzicola (Xoc) sont deux maladies émergentes du riz qui
sévissent en Afrique de l’Ouest et particulièrement au Burkina Faso. De nouvelles sources de
résistance ont été identifiées dont les analyses en laboratoire ont permis de montrer leur
grande efficacité d'action face à un large spectre de souches africaines de X. oryzae. Il s'agit
précisement de variétés adaptées au régime de culture pluviale telles les NERICA 12,
NERICA 13 et NERICA 17 et les variétés améliorées FKR19 et FKR43, efficaces à la fois
contre Xoo et Xoc en conditions d'inoculation artificielles. De plus, le phénotype de résistance
à Xoo a pu être observé à tous les stades de croissance végétative (plantule, début tallage,
tallage maximale-maturité) de la plante. Ces données sont d'autant plus importantes que le riz
est très sensible aux bactérioses durant le stade plantule, notamment du fait des blessures
provoquées lors de la transplantation. Avant leur utilisation dans des programmes
d’amélioration et leur déploiement à grande échelle, il est nécessaire d’évaluer la stabilité des
résistances de ces variétés afin de réduire les risques de contournement face aux potentielles
adaptations des souches de X. oryzae.
Le projet vise à suivre l’évolution des populations pathogènes de X. oryzae identifiées sur des
parcelles expérimentales semées avec les accessions résistantes y compris des lignées
isogéniques sur des sites connues pour subir une forte pression épidémique à l’aide de
marqueurs VNTR/MLVA développés avec l’IRD. L'objectif à terme est de carctériser des
gènes de résistance stable à une large gamme de races de X. oryzae.
Objectifs
 Evaluer la résistance des variétés élites sur des sites subissant de forte pression parasitaire;
 Analyser la dynamique des populations de Xo par des marqueurs moléculaire de type
VNTR/MLVA.
Principales activités et résultats
Les sites expérimentaux pour évaluer la résistance des variétés élites sont: (i) de la plaine
irriguée de Karfiguela subissant une forte pression à Xoc où la plus grande diversité génétique
et phénotypiques a été caractérisée, (ii) de la plaine irriguée du Sourou et de Bagré où la race
la plus virulente de Xoo ont été caractérisées. Les essais seront conduits sur trois saisons
humides, implantés selon un dispositif en bloc complètement randomisé à 4 répétitions avec
une bande infestante de manière à homogénéiser l’épidémie et à apprécier le niveau de
résistance des différentes variétés. Treize variétés seront testées dont cinq (05) variétés élites
résistantes, les géniteurs des NERICA de type pluvial [WAB5-56, WAB181-18 (résistantes)
et CG14 sensibles)] et les variétés TS2 et FKR56N reconnue très sensibles seront utilisés et
trois lignées isognéniques. L’évaluation du niveau de résistance (incidence et sévérité) des
variétés sera réalisée à tous les stades de développement (plantules-début tallage, tallage
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maximale, reproduction). Des échantillons de feuilles infectées de BLB et BLS seront
prélevés à chaque évaluation pour l'isolement, la caractérisation de l'agent pathogène. La
multiplex PCR, développée par Lang et al. (2010) sera utilisée pour différencier les Xoo des
Xoc. L'analyse par PCR de deux effecteurs de types III conservés (xopAJ et xopW) permettra
de différencier les souches de Xoc. Des marqueurs VNTR/MLVA développés par l'équipe
Xoo de l'IRD Monpellier seront utilisés par caractériser la diversité génétique des souches de
Xo en comparaison avec les existantes dans la collection INERA-IRD.
Résultats
En cours de la campagne agricole 2014/15, un essai comportant sept (07) variétés a été
conduit sur la plaine rizicole de Bagré sur une parcelle connue pour son infestation par
Xanthomonas oryzae. Il s’agit de: FKR 19, FKR43, FKR45N, FKR49N, WAB50-56,
WAB181-18 et TS2. Aussi, des échantillons de BLB ont été collectés dans des parcelles
paysannes.
L’évaluation du niveau de résistance des variétés élites révèle que la FRK19 est la variété la
moins affectée avec une incidence moyenne inférieure à 50%. Par contre FKR45N et
FKR49N se sont révélées très sensibles.
L’isolement à partir des échantillons de BLB a permis de mettre en collection dix souches de
Xoo. Ces souches sont variables par leur niveau d’agressivité sur la variété azecuna.
Perspectives
(i) Poursuivre la collecte d’échantillons sur différents sites rizicoles du Burkina Faso;
(ii) Analyser la dynamique des populations de Xo au Burkina Faso.
Le projet est financé par IFS et la plateforme du LMI à Bobo permet la réalisation de tests
molécualaires. Des financements complémentaires (SCAC, ARTS, etc) sont nécessaires pour
l’analyse de la dynamique des populations de Xanthomonas oryzae.
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Mariam BARRO
Titre : Interactions virus-bactéries dans les rizières africaines : mécanismes moléculaires et
conséquences évolutives des infections multiples chez les plantes
Collaborateurs : Charlotte TOLLENAERE, Issa WONNI, Drissa SEREME, Mariam
BARRO (stagiaire IDR-UPB), Séverine LACOMBE, Fatoumata GNACKO, Manaka
DOUANIO, Christophe BRUGIDOU
Financement : Labex Agropolis
Les cultures vivrières sont soumises à un grand nombre de bio-agresseurs et les attaques
simultanées ou successives d’une même plante par plusieurs agents pathogènes sont
fréquentes dans les agro-systèmes. Bien que de telles co-infections soient susceptibles de
modifier le résultat de chacune des infections, cette complexité n’a pas été suffisamment prise
en compte dans l’étude des interactions plantes-pathogènes jusqu’à présent.
En Afrique de l’Ouest, le riz est affecté par de nombreuses maladies, aprmi lesquelles les plus
virulentes sont le virus RYMV et les bactéries Xanthomonas oryzae (Xo). Des résultats
préliminaires indiquent que ces agents pathogènes pourraient interagir si elles infectent
simultanément le même plant de riz, avec une modification de l’intensité des symptômes et de
la multiplication des pathogènes. Le projet VIRBIARF (VIRus Bacteria Interactions in
African Rice Fields) vise à mieux comprendre ces interactions, leurs mécanismes
moléculaires, et leurs possibles conséquences évolutives.
Lors de la saison humide 2015, nous estimerons la probabilité de rencontre entre le RYMV et
Xo en estimant les niveaux d’infection et de co-infection dans des rizières de l’ouest du
Burkina Faso. Nous réaliserons des expériences d’infection expérimentale pour estimer
l’impact de la co-infection sur le développement des symptômes viraux et bactériens.
(vii) Observation des symptômes sur le terrain, prélèvements des isolats viraux et des
échantillons pour les isolements bactériens
(viii) Diagnostic bactérien (PCR multiplex) et isolement des Xanthomonas oryzae
(ix) Diagnostic viral (ELISA spécifique du RYMV)
(x) Expériences de co-infection RYMV-Xoc
Résultats

Une cartographie conjointe de la présence/absence du virus RYMV et de la bactérie
Xoc est établie, révélant les probabilités de rencontre entre les deux pathogènes

Une collection d’isolats viraux et de souches bactériennes est obtenue.

Les interactions virus-bactéries sont mieux comprises
Perspectives

Poursuivre la surveillance des pathogènes et les estimations des niveaux de coinfection dans les zones d’études

Etendre l’étude à d’autres maladies importantes (pyriculariose notamment) ; ainsi
qu’aux communautés bactériennes associées au riz (projet étendard « ESPACE »
financé par Agropolis).
18


ELISA
Utilisation des plateformes du LMI-Bobo pour la bactériologie, les PCR multiplex et
les expériences de co-infection
Travail sur la plateforme de diagnostic de Kamboinsé pour la détection du RYMV par
19
Projet base de données RYMV
DIALLO Djibril
Titre : Constitution d’une base de données d’isolats du virus de la panachure jaune du riz
(RYMV) au Burkina Faso
Collaborateurs : Diallo Dgjibril, Drissa Sérémé, Edgar Traoré, Oumar Traoré
Financements :
Contribution/LMI Patho-Bios
ABSTRACT
Rice yellow mottle disease caused by Rice yellow mottle virus (RYMV) is the most important
virus disease in Africa. In the context of climate change, sustainable management of the
disease requires the availability of a virus collection that includes reference RYMV isolates
both for efficient diagnosis and virus evolution studies. The objective of this work was to
contribute in resetting a collection of RYMV isolates in Burkina Faso. In total, 106 field
samples were collected in Bama, Banzon and Karfiguela which are the major rice growing
perimeters in South-Ouest Burkina Faso. RYMV was readily identified in all samples by
Enzyme-linked ImmunoSorbent Assay (ELISA) and inoculation to rice cultivar IR64, highly
susceptible to the virus. Other RYMV isolates (n = 49) was propagated from the former
declining virus collection. RYMV pathogenic properties pertaining to the ability of breaking
resistance genes were determined in 60 isolates. Data on these pathogenic properties along
with other features were included in a renewed virus collection of 155 RYMV isolates. The
development of this collection through the introduction of new RYMV isolates and other virus
isolates or even other plant pathogens will provide Burkina Faso with an important collection
of biological agents which will benefit the whole sub-region.
Keywords: Virus collection, RYMV, diagnosis, pathogenicity, storage of virus isolate.
20
Projet AIEA – RIZ
KABORE Nebpawinde
Titre: Amélioration du rendement et de la qualité de quelques variétés de riz par l’utilisation
de techniques Nucléaire au Burkina Faso
Collaborateurs : Dr Bassolé H. N. Ismael, Dr YENKINI Olivier, Dr Hamado OUEDRAOGO, Dr
Valentin S. Edgar TRAORE, Dr SEREME Drissa, Dr Oumar TRAORE
Objectif général : développer des variétés de riz à fort potentiel agricole et de bonnes
propriétés technologiques par le biais de la biotechnologie et des technologies nucléaires.
Objectifs spécifiques :
 Déterminer les paramètres agro-morphologiques, biochimiques et technologiques des
variétés étudiées
 Induire des mutations germinales des Variétés afin d’améliorer la productivité et les
propriétés technologiques
 Identifier les meilleurs mutants par criblage génétique et phénotypique
 Etablir/Elaborer le profil agronomique, biochimique et
Contexte
La présente thèse portant sur l’amélioration des propriétés technologiques des variétés de riz
utilisées au Burkina Faso s’inscrit dans le cadre du projet d’amélioration et de sélection de
nouvelles variétés de riz soutenu par le projet AIEA. L’objectif général visé par la présente
étude est de développer des variétés à fort potentiel agricole et de bonnes propriétés
technologiques par le biais de la biotechnologie et des technologies nucléaires. Il s’agit
spécifiquement de déterminer les paramètres agronomiques, biochimiques et technologiques
des variétés étudiées ; induire des mutations germinales des variétés étudiées ; identifier les
meilleurs mutants par criblage génétique et phénotypique et enfin établir le profil
agronomique, biochimique et technologique des variétés sélectionnées. Les résultats
attendus à la fin de cette étude sont entre autres l’obtention de variétés de riz à fort
potentiel agricole et nutritionnel de bonne caractéristiques technologiques répondant aussi
bien aux besoins des producteurs que ceux des consommateurs.
Les paramètres biologiques et agro-morphologiques à suivre sont :
-
Le temps de germination/Levée
Le temps de floraison
La hauteur de la plante
Nombre de talles par plante
Nombre de panicule par plante
Taille de la panicule
Taille de la feuille paniculaire
La biomasse totale
Rendement en grain par plante
La résistance aux principales maladies du riz
Les paramètres physico-chimiques sont :
-
Longueur et largeur du grain paddy
Forme du grain paddy,
21
-
Couleur du grain paddy ;
Aristation,
Poids de 1000 grains,
Couleur du riz cargo
Translucidité
La teneur en eau, en cendres totales, en lipides, en protéines (prolamine et
glutamine), en sucres libres, la teneur en amylose et amylopectine et la teneur en
vitamines hydrosolubles (B1 B2 B3, B5 et B6).
Les principales propriétés technologiques qui seront déterminées sont :
-
22
La tendreté
La consistance du gel
La température de gélatinisation
Résistance à la brisure
Capacité d’absorption d’eau/pouvoir gonflant
Projet SURVEY
Hien Marc
Titre: Evaluation de lignées recombinantes de riz pour la résistance à la panachure jaune du
riz au RYMV au Burkina Faso
Collaborateurs: TRAORE Valentin S. Edgar, SEREME Drissa, Laurence Albar, Eugenie
Hebrard, TRAORE Oumar
Financement: Agropolis
Context
Le riz est une plante autogame avec un nombre diploïde de 24 chromosomes. Le riz
appartient au genre Oryza qui est composé de 23 espèces dont 2 espèces seulement sont
cultivées. Il s’agit de Oryza glaberrima (riz africain) et Oryza sativa (riz asiatique). Le riz est
la deuxième céréale la plus importante au monde avec une production estimée à 718
millions de tonnes en 2011. La production asiatique est estimée à plus de 90% et l’Afrique
contribue seulement à hauteur de 4%. La plupart des pays de l’Afrique de l’Ouest ont de
faibles rendements de 2 à 3 tonnes à l’hectare comparées au potentiel de 5 à 7 tonnes à
l’hectare pour le NERICA. Ces faibles rendements sont dus à des contraintes abiotiques et
biotiques qui sont très dommageables à la production rizicole. Parmi les contraintes
biotiques, les virus occupent une place importante avec souvent une spécificité régionale.
C’est ainsi qu’on trouve trois (3) importants virus qui sévissent dans le monde : il s’agit du
Rice tungro virus (rapporté en Asie), du Rice hoja blanca virus (Rapporté en Amérique
Latine) et du Rice yellow mottle virus (rapporté en Afrique). La panachure jaune du riz (PJR)
a été progressivement rapportée dans la plupart des zones de production de riz sur le
continent africain. Ce virus reste confiné au continent africain. Le Rice yellow mottle virus
(acronyme : RYMV) appartient au genre Sobemovirus. Il est essentiellement transmis par les
insectes de type coccinelles mais aussi par les mammifères et par contact. Il est
mécaniquement transmissible par inoculation au laboratoire. Le RYMV est hautement stable
et infectieux. Les symptômes de la maladie s’expriment par des jaunissements et les plantes
infectées restent rabougris avec un désordre dans le tallage et des panicules stériles. Les
pertes causées par la maladie sont de l’ordre de 20 à 100%. Les principaux moyens de
contrôle du RYMV sont (i) les bonnes pratiques agricoles ; (ii) le contrôle vectoriel par le
traitement chimique ; (iii) le contrôle génétique.
Pour le contrôle génétique, deux types de résistance ont été identifié, il s’agit d’une
résistance partielle et d’une résistance élevée. La résistance partielle est contrôlée par
plusieurs gènes. Cette résistance retarde les symptômes et ralentie la multiplication du virus.
Quant à la résistance élevée, elle est contrôlée par un seul gène récessif (RYMV1 & RYMV2).
C’est une résistance qui entraine l’absence de symptômes avec une faible multiplication du
virus.
Le gène RYMV1 a été caractérisé de façon détaillée et 5 différents allèles ont été identifiés
aussi bien chez O. sativa que chez O. glaberrima. Cependant le gène RYMV1 est contourné
par environ 40% des isolats du virus.
Les objectifs de recherche
-
D’évaluer des lignées recombinantes pour résistance au RYMV en condition de champ
23
-
24
De suivre et comprendre le phénomène de contournement de résistance des gènes
de résistance utilisés en condition de champ
Hybrid Rice_Sahel Farming
Edgar TRAORE
Titre: Programme de tests variétaux de riz (variétés á haut rendement, aromatiques et
variétés hybrides F1) dans le périmètre de Bagré
Collaborateurs: Erik, Motangarti, TRAORE Valentin S. Edgar, Ouédraogo Ibrahima,
TRAORE Oumar
Financement: Fondation Syngenta pour une Agriculture Durable (FSAD) ; Sahel Farming ;
S2B ; INERA, AfricaRice
Contexte
Cet essai est conduit dans le cadre d’une convention entre l’INERA et Sahel Farming dans
lequel il est confié á l’INERA des activités de recherche sur le terrain du Programme de test
de variétés de riz. Ce programme entre dans le cadre de deux (2) accords de partenariat
déjà signés, d’une part entre la Fondation Syngenta pour une Agriculture Durable (FSAD)
(Mars, 2014) et AfricaRice et d’autre part entre la FSAD et Sahel Farming (Sept. 2013).
C’est dans le cadre de ces accords qu’il a été décidé de confier la partie recherche-action à
l’INERA en tant que prestataire de services. Ainsi l’INERA s’est engagé à réaliser les tâches
suivantes : (i) mettre en œuvre sur le terrain les activités de recherche en collaboration
avec Sahel Farming ; (ii) assurer le suivi régulier de la mise en œuvre du programme
notamment la collecte régulière des informations nécessaires sur les activités mises en
œuvre pour les besoins du suivi évaluation ; (iii) produire un rapport final présentant les
résultats techniques du programme avec en annexe les justificatifs des financements mis à
disposition à travers cette convention.
L'objectif de cette étude est d’évaluer les performances agronomiques de 25 variétés de riz
et leur capacité d'adaptation aux conditions de culture dans le périmètre rizicole de Bagré.
Les objectifs spécifiques sont les suivants :
- comparer les paramètres agro morphologiques des variétés
- comparer les rendements des variétés en relation avec les composantes du
rendement
- classer les variétés en fonction de leur rendement et en fonction de critères de
préférence des producteurs/consommateurs
25
AGRA RICE PROJECT
Edgar TRAORE
Titre: Development of rice varieties resistant to Rice yellow mottle virus (RYMV) and
participatory varietal selection within an integrated management strategy of RYMV in Burkina
Faso
Collaborateurs: Edgar TRAORE (Virologist-Plant breeder / Project Manager); Lucien
KABORE (Agronomist, Master in genetics); Irène OUEDRAOGO (Agro economist), ZONGO
Abdoulaye (Research Technician); Oumar TRAORE (Virologist / Scientific supervisor)
Background
Rice yellow mottle virus disease (RYMD), caused by Rice yellow mottle virus (RYMV), is a
very damaging disease of rice in Sub-Saharan Africa. A participatory rural appraisal was
conducted in Burkina Faso to assess farmers' awareness of rice production constraints with
emphasis on rice yellow mottle disease (RYMD) and its management. RYMD was mentioned
by farmers as the most important rice disease. Management practices included varietal shifts
and pesticide treatments. Farmers' choice for rice varieties were based on grain yield and
taste as major criteria. Thirty four farmers' rice varieties and 87 varieties from agricultural
research institutes in Burkina Faso and Ghana were screened for resistance to RYMV. Partial
resistance was found in 29.6% of the varieties, all the other were susceptible to the virus.
No additional source of high resistance genes was found within the collected germplasm.
Well characterized non-resistance breaking virus isolates and inoculum source were critical in
identifying resistance sources. While considering farmers' preference attributes and an
adequate varietal screening process, marker-assisted backcross (MABI) as well as single
seed decent (SSD) could contribute to speed up the introgression process of high resistance
single genes (RYMV1 and/or RYMV2) into genetic background of both susceptible and
partially resistant farmers' preferred varieties. From developed recombinant lines, several
high yielding lines are likely to be developed for release in the near future. By taking into
account farmers' preferences, adequate varietal screening process and marker-assisted
selection, it can be expected that the new rice varieties to be developed will make great
impact in rice production through a participatory varietal selection within an integrated
management strategy of RYMV in Burkina.
Global objective: To contribute towards enhancing household food security and alleviating
poverty in Burkina Faso by increasing rice productivity at small-scale farmer level through
the development of high yielding, disease resistant and consumer-preferred rice varieties.
Specific objectives:
- To develop and release new adapted high yielding rice varieties with resistance to
RYMV
- To enhance farmers’ access to high yielding, disease resistant and user-preferred
grain quality traits
Projected Outcomes and key outputs:
Projected Outcomes
 Increased capacity of rice breeding program
 Increased of availability of adapted and high yielding preferred rice varieties
 Enhanced seed companies and seed growers’ capacity to supply seeds of improved
rice varieties
26
Projected key outputs:
•
•
•
•
At least Five (05) adapted and high yielding preferred rice varieties and disease
resistant released
Eight (08) field days involving at least 3,000 farmers held
Four (04) local seed companies and one hundred (100) seed growers trained in rice
varietal characteristics and quality seed production techniques
Four (4 tons of breeder seed produced and disseminated.
Main Activities:
1. Evaluate emerging high yielding recombinant inbred lines with resistance to RYMV thought
farmer participatory approaches
2.
Recommend new lines for release
3. Make new crosses and advance rice lines that have high yield potential, tolerance to blast
and rice yellow mottle virus (RYMV) diseases and consumer-preferred grain quality
4. Train seed growers and seed companies on the characteristics of the improved varieties
and quality seed production
5. Organize field days and large scale field demonstrations to attract rice farmers for quick
adoption of newly improved lines
6. 7. Produce breeder seed of released varieties.
27
AXE 3
Cultures maraîchères, fruitières, et à tubercules
28
Koussao SOME
Titre : Amélioration participative de la patate douce à chair orange au Burkina Faso
Collaborateurs: SOME Koussao,
KOUSSOUBE Souleymane
TIENDREBEOGO
Fidèle,
BELEM
Jérôme,
Financement: AGRA
Résumé du projet
La patate douce est une culture dont la fonction a évolué au cours des dernières années au
niveau national. Négligée pendant longtemps, la culture s’est révélée comme importante
culture de rente, et la croissante rapide de sa production ces dix dernières années (+412%
entre 2000 et 2010) a fini par l’inscrire comme contribuant significativement à la sécurité
alimentaire. Mais le rôle prépondérant de la patate douce est le fort potentiel des variétés à
chair orange à réduire les carences en vitamine A surtout chez les enfants et les femmes en
âge de procréer dans un environnement national ou la malnutrition est endémique. Cependant,
la production de la patate douce au Burkina Faso est jusqu'à nos jours, dominée par les
cultivars paysans à chaire blanche, nutritionnellement pauvre, caractérisés par des cycles
longs (6 mois), et des rendements modestes (10 à 12 T/ha) en deçà du potentiel de la culture.
Des variétés à chair orange introduites se sont avérées peu adaptées au contexte agroécologique national et elles sont très susceptibles aux ravageurs (charançons) et aux maladies
spécifiquement virales. Depuis 2009, le programme d’amélioration mis en place a permis de
développer une gamme de variétés dont celles à chair orange encore peu connues des
producteurs et des consommateurs. La présente subvention de AGRA a pour objectif de : 1)
soutenir l’implantation d’un programme de sélection solide, 2) tester l’adaptabilité des
nouvelles variétés dans diverses écologies paysannes, 3) favoriser la sélection et l’adoption de
ces nouvelles variétés par des campagnes de démonstration.
Une part importante du travail consistera à attester du statut phytosanitaire des variétés avant
leur déploiement en milieu paysan, d’évaluer le comportement phytosanitaire des variétés
dans les différentes zones agro-écologiques, et de détecter les souches de pathogènes (virus)
ou types de ravageurs qui sévissent dans ces zones en relation avec leurs hôtes ou vecteurs.
Résultats attendus
Le programme de sélection de patate douce est renforcé;
Les performances agronomiques des différentes variétés de patate douces (surtout à
chair orange) dans les différentes zones agro-écologiques sont connues.
Des variétés selon la préférence des producteurs et des consommateurs sont
sélectionnées
Au moins 3 variétés sont homologuées
Le statut phytosanitaire des différentes variétés est connu
Les souches de maladies (virales) et leurs vecteurs de même que les types de
ravageurs et leurs hôtes dans les différentes zones agro-écologiques sont connues.
Logistique à prévoir pour le LMI
-
Plateau technique de biologie moléculaire
Base de données biologiques
29
Fidèle TIENDREBEOGO
Titre: « Epidémiologie des virus des plantes à racine et à tubercule en Afrique de l’Ouest »
en anglais « West African Virus Epidemiology (WAVE) for root and tuber crops »
Responsable du projet au Burkina Faso: Fidèle TIENDREBEOGO
Financement:
Research sub-grant agreement between Université Félix HOUPHOUET-BOIGNY (UFHB),
Côte D’Ivoire and Institut de l’Environnement et de Recherches Agricoles (INERA), Burkina
Faso Under the Project: ‘West African Virus Epidemiology (WAVE) for root and tuber
crops’ funded by: The Global Development Program of the Bill & Melinda Gates Foundation
(BMGF) The Global Development Program of the Bill & Melinda Gates Foundation
(BMGF).
Période: 1er Janvier 2015 au 31 octobre 2017
Demande associée: Bourse IFS
Le projet « West African Virus Epidemiology (WAVE) for Root and Tuber Crops » est un
projet régional regroupant plusieurs pays d’Afrique de l’Ouest (Côte d’Ivoire, Nigéria, Ghana,
Burkina Faso, Bénin et le Togo) avec des partenaires du Royaume Uni et des Etats Unis
(Rothamsted Research, University of Cambridge et Pennsylvania State University). La
coordination régionale est assurée par Dr. Justin S. PITA de l’Université
Résumé du projet: Empowering smallholder farmers and appropriate stakeholders to better
manage virus diseases of root crops in West Africa is a crucial step in ensuring food security
in the region. This project will address virus diseases that infect root crops (Cassava, yams
and sweet potato), which are the preferred carbohydrate foods for more than 800 million
people in Africa. Although sporadic efforts have been made in the past to identify and
characterize the viruses that infect these crops in West Africa, individual methodologies for
sampling and sample analysis varied, limiting the value of the data generated. There is
therefore no clear knowledge and understanding of the virus threats to root crop productivity
in West Africa. The West African region has a number of excellent plant virologist and
breeders interested in root crops, either working independently or at best with minimal
collaboration, such that the effects of their research outputs on the targeted farmers and policy
makers are limited.
In its first phase, the WAVE project will establish a clear understanding of the virus threats to
cassava production in West Africa by conducting geo-referenced field surveys in six major
cassava-producing countries in the region, using harmonized sampling and analysis protocols.
The current status of cassava viruses, their vectors and their alternative hosts will be
established and diagnostic tools will be improved based on this knowledge. Taking advantage
of modern environmental and disease monitoring systems, phylogenetic and phylogeography
approaches, this project will seek to understand and predict root crop virus emergence,
evolution and spread in West Africa. Then, policy makers, private sector and other
stakeholders will be alerted and sensitized on the economic importance of cassava viruses
while recommendations and policy options for the management of cassava virus diseases will
be developed and made available to appropriate policy makers.
30
Another major issue that will be tackled is the availability and use of clean planting material,
which will be addressed in this project through identification of hotspots and low disease
pressure sites for germplasm evaluation and clean seed multiplication respectively. The basic
approach to virus control in vegetatively propagated crops is the use of clean planting
materials. Breeders will be trained on proper assessment of virus resistance while farmers and
other stakeholders will be educated on the need and appropriate use of clean planting
materials. Accurate information required for targeted deployment of resistant/tolerant planting
materials and virus epidemiological models useful to prevent disease outbreaks or to reduce
disease impact will also be generated through this project.
Due to the porous land borders and the indiscriminate exchange of planting materials through
these borders, a regional approach to the monitoring and management of root crop viruses is
essential for West Africa. Therefore, national and regional capacity to respond to root crop
virus threats will be strengthened by refurbishing or minimally equipping existing laboratories
in the participating countries. Furthermore, young scientists and students from each
participating country will be trained in various aspects of plant virus epidemiology. Giving
the Anglophone-Francophone language barrier between researchers in West Africa countries,
the communication skills of research partners within the WAVE project will be enhanced for
ease of knowledge sharing and greater integration in the region.
Logistique à prévoir pour le LMI :
-
Plateau technique du LMI Patho-Bios
___________________________
31
Alassane OUATTARA
Titre : Epidémiologie moléculaire et diversité génétique des bégomovirus responsables de
maladies émergentes sur les cultures maraîchères au Burkina Faso
Encadrement : Thèse en cotutelle :
Co-directeur de thèse de l’Université de Ouagadougou: Pr. Nicolas BARRO, Professeur
Titulaire (Université de Ouagadougou, Burkina Faso).
Co-directeur de thèse de l’Université de La Réunion : Dr HDR Jean-Michel LETT (CIRADUMR PVBMT, Saint-Pierre)
Encadrants principaux et comité de thèse :
- Dr HDR Oumar Traoré, Directeur de Recherche à l’INERA, Ouagadougou
(Phytovirologue ; [email protected])
- Dr Fidèle Tiendrébéogo, Chercheur INERA, Ouagadougou (Phytovirologue ;
[email protected])
- Dr HDR Christophe Brugidou, Directeur de Recherche IRD, Ouagadougou
- Dr HDR Jean-Michel LETT, Chercheur CIRAD-UMR PVBMT, Saint-Pierre
- Dr Pierre Lefeuvre, Chercheur CIRAD-UMR PVBMT, Saint-Pierre (Bioinformaticien ;
[email protected])
- Dr Frédéric Chiroleu, Chercheur CIRAD-UMR PVBMT, Saint-Pierre (Biométricien ;
[email protected])
Université du sud et Ecole Doctorale d’inscription
Université de Ouagadougou (Burkina Faso), Ecole Doctorale Science et Technique (EDST).
Financements et réseaux:
- Plateforme biologie moléculaire du LMI Patho-Bios
- Projet Emergence des Bégomovirus (EMEB) dans le cadre du Programme d’Excellence
pour l’Enseignement et la Recherche du Sud (PEERS 2013-2015 AIRD).
- Dispositif en Partenariat « Biodiversité et santé végétale » (DP BSV, 2014-2019,
FEDER/Région Réunion/Cirad)
- Réseau PARRAF Protection des Végétaux d’Afrique de l’Ouest et Centrale (ProVeg) (20132015 AIRD-MAEE)
Résumé du projet
La plupart des pays du sahel ont adopté une politique d'intensification des cultures de contre
saison pour faire face à la situation d’insécurité alimentaire devenue récurrente dans un
contexte de changement climatique. Les plantes maraîchères représentent la majorité de ces
cultures de saison sèche et offrent des produits contribuant à l'équilibre alimentaire, et à la
génération de revenues pour de nombreux petits producteurs. Depuis plusieurs années, des
cultures maraîchères sont affectées par de nombreuses maladies virales émergentes liées aux
populations de mouches blanches vectrices de virus dont le genre des bégomovirus. L’objectif
de ce projet de thèse est de comprendre les aspects épidémiologiques majeurs de ces maladies
afin de proposer des méthodes de gestion durable. Un corpus représentatif d’isolats viraux
collectés sur les principales cultures maraîchères que sont le gombo (Abelmoshus esculentus),
les piments (Capsicum annuum et Capsicum frutescens), la tomate (Lycopersicon esculentus),
32
les aubergines (Solanum melongena et Solanum nigrum) et sur des plantes adventices sera
constitué pour une caractérisation pathogénique et moléculaire. Parallèlement, les principales
données épidémiologiques (incidence, sources d’infection, distribution spatio-temporelle,
biotypes de vecteurs, impact sur le rendement, sources de résistance/tolérance) seront
déterminées. Ce projet permettra de décrire la diversité génétique des bégomovirus impliqués,
et de générer des connaissances utiles pour (1) dégager des recommandations de lutte à court
terme, et (2) développer à long terme des moyens durables de lutte intégrée.
Laboratoires d’accueil
Le travail de thèse sera réalisé en partie au Laboratoire Mixte International (LMI) Patho-Bios
intitulé « Observatoire des Agents Phytopathogènes en Afrique de l’Ouest » qui est implanté
sur deux sites de l’INERA, Kamboinsé et Bobo-Dioulasso. L’autre partie des activités de la
thèse sera réalisé dans le cadre d’accueil à l’UMR PVBMT CIRAD/Université de la Réunion
de plusieurs mois (Voir planning associé au projet) sur la plateforme du Pôle de Protection
des Plantes (3P) à La Réunion.
33
ISSA WONNI
Titre: Analyse de la structure des populations de Xanthomonas axonopodis pv. manihotis et
évaluation du niveau de résistance des variétés de manioc déployées au Burkina Faso.
Collaborateurs: Issa WONNI & Boris SZUREK
Financement: Fondation Agropolis
Contexte et justification
Au Burkina Faso, la production du manioc connait une augmentation constante depuis plus
d'une décennie. Comme tous les pays africains, la quasi-totalité de la production du manioc au
Burkina Faso est utilisée pour l’alimentation humaine. La production, estimée à plus de 22
milles tonnes/campagne, se concentre dans les régions ouest et sud-ouest du pays et se répand
de plus en plus dans les autres régions du pays à cause de sa forte adaptabilité aux zones
marginales. En effet, le manioc est l’une des cultures la plus favorable au changement
climatique à cause de sa résistance à la sécheresse, sa capacité à supporter les fortes teneurs
de gaz carbonique ainsi que les températures élevées. Il constitue pour cela un aliment de base
pour garantir la sécurité alimentaire. Cependant, malgré ses caractéristiques fortes
intéressantes, sa production est limitée par de nombreuses contraintes biotiques dont la
bactériose vasculaire (CBB pour Cassava Bacterial Blight) causée par Xanthomonas
axonopodis pv. manihotis (Xam). La bactériose du manioc a été signalée au Burkina Faso très
récemment et l’agent pathogène décrit par Wonni et al., (2014). En octobre 2015, des
prospections phytosanitaires sur le manioc ont permis de constater des incidences foliaires
atteignant 100% dans les régions des Cascades et des Hauts Bassins. Par ailleurs, nous ne
disposons d’aucune information sur les pertes économiques engendrées par la maladie, la
diversité du pathogène et les variétés résistantes. Notre projet vise à mieux comprendre la
structure (diversité génétique et phénotypique) des populations de Xam, afin d’évaluer le
niveau de résistance des variétés déployées en milieu paysan. A terme, une meilleure
exploitation des variétés cultivées en fonction de la distribution spatiale des souches de Xam
permettra une augmentation significative des rendements au champ, voire une amélioration du
revenu des producteurs.
Objectifs
1. Evaluer l'incidence de la bactériose du manioc, collecter des échantillons, isoler et
caractériser l'agent pathogène;
2. Elaborer la carte sanitaire de la distribution spatiale de la bactériose du manioc au Burkina
Faso;
2. Analyser la diversité génétique et phénotypique des souches de Xam;
3. Identifier de variétés résistantes adaptées à la diversité locale des souches de Xam.
Pour atteindre les objectifs du présent projet, des prospections-collectes ont été effectués dans
les régions des Hauts Bassins, des Cascades et du Sud ouest au cours de la campagne 201415. Des échantillons infectés de feuilles ont été collectés puis ramenés au laboratoire pour
l'isolement, la caractérisation et l'identification des souches de X. axonopodis pv. manihotis à
l'aide des tests du pouvoir pathogène et moléculaire. L'incidence de la maladie a été évaluée
sur chaque site prospecté afin d'élaborer une carte sanitaire de la bactériose du manioc au
Burkina Faso.
34
Par ailleurs, la diversité génétique d’une vingtaine de souches collectées ont été analysées en
séquençant deux gènes de ménage dont atpD et gyrB. Enfin, six variétés homologuées et
diffusées au Burkina Faso ont été criblées avec 5 souches de Xam choisies en fonction de leur
origine géographique.
Résultats
Une trentaine d’échantillons ont été collectés principalement dans les régions des Hauts
Bassins et des Cascades. Il faut signaler que dans le Sud ouest, notamment dans les
plantations du Poni, qu’aucun symptôme de CBB n’a été observé au cours de la prospection.
Par ailleurs, l’incidence de la bactériose varie d’une région à une autre et ce en fonction de la
variété cultivée. Les plus fortes incidences ont été observées dans les Cascades précisément à
Banfora, Bérégadou, Takélédougou et Sindou. Cependant, on note une faible incidence de la
maladie dans les Hauts Bassins particulièrement dans les plantations paysannes du Houet et
du Kénédougou. De manière surprenante, il a été constaté sur le site de conversation des
variétés homologuées par L’INERA à la Vallée du Kou, une très forte incidence foliaire de la
CBB atteignant 100% sur cinq des six variétés implantées.
Une dizaine de population de souches de Xam a été caractérisée et mise en conservation. La
taille d’une population de souches varie de 5 à 30 souches en fonction du niveau d’infection
des parcelles prospectées.
Le criblage des six variétés homologuées avec les souches de Xam a révélé des niveaux de
résistance très variables. Les conditions climatiques au cours du criblage (faible hygrométrie,
forte température) n’a pas permis d’apprécier le niveau réel de résistance des variétés.
Perspectives
1. Poursuivre et étendre la prospection aux autres régions de production du manioc
notamment en début de saison humide;
2. Développer la LAMP PCR pour la caractérisation des souches de Xam;
3. Analyser la diversité génétique des souches de Xam à l’aide de marqueurs VNTR.
Le projet bactériose manioc est financé par la fondation Agropolis avec l’appui technique du
LMI Patho Bios. Une demande de bourse IFS a été soumise afin de soutenir les activités de
collecte sur le terrain.
35
AXE 4
Cultures des oléagineux
36
Essowè PALANGA
Titre : Caractérisation de la diversité pathogénique et génétique des principaux virus du niébé
au Burkina-Faso et au Togo
Encadrement :, BJ Neya, M Sawadogo, O Traoré , M Peterschmitt, P Roumagnac
Financement : LMI Patho-Bios / SCAC Togo-Cirad Montpellier / IFS
Résumé
Le niébé, (Vigna unguiculata L. (Walp)) est une des principales légumineuses à graines très
riche en proteine (28,5-30,4%) cultivée sous les tropiques et dans le bassin méditerranéen.
Orginaire de l’Afrique de l’ouest, son rendement moyen est de 337 kg/ha, mais il peut
atteindre 417 kg/ha (Adegbite et Amusa, 2008).
Cependant, sa production est limitée dans ces régions par lse contraintes abiotiques et
biotiques dont les viroses qui réduisent considérablement le rendement et la qualité des
graines. Jusqu’à aujourd’hui, seules quelques données sérologiques et pathologiques de bases
sont disponibles sur quelques groupes de virus ; les potyvirus (CABMV) et les carmovirus
(CPMoV) au Burkina et au Togo ; les sobemovirus (SBMV), les comovirus (CPMV) et les
carlavirus (CPMMV) au Togo. La connaissance de la diversité des virus du niébé dans ces
deux pays est donc restée précaire. La technique de séquençage de Sanger et aujourd’hui le
séquençage à haut débit (NGS) constituent des outils importants dans le déterminisme de la
diversité au sein d’un phytovirome présent dans un écosystème.
L’objectif general de notre these est de contribuer à l’amélioration du contrôle des maladies
virales du niébé en générant des informations scientifiques sur les principaux virus.
Une prospection basée sur l’observation des symptômes et en fonction des zones agro
écologiques a été réalisée au Burkina (2013 et 2014) pour la collecte des échantillons de
feuilles symptomatiques et asymptomatiques ; les nouvelles techniques de séquençage à haut
débit NGS (454, Roche) basées sur une approche sans à priori sont utilisées pour faire un
inventaire exhaustif des virus du niébé au Burkina ; les tests moléculaires classiques de RTPCR utilisant des amorces connues ou néo synthétisées et les tests sérologiques avec les
anticorps disponibles sont mis au point pour la détection et la caractérisation routinière des
virus identifiés ; les tests de transmission mécanique à différentes variétés de niébé et autres
légumineuse sont utilisés pour l’étude de la pathogénie et la recherche de sources de
résistance.
Résultats attendus:
L’ensemble des virus se produisant sur le niébé est connu ainsi que leurs prévalences
De nouveaux virus sont identifiés sur le niébé
La carte de distribution géographique des différents virus du niébé au Burkina et Togo
est établie
Les variantes moléculaires et pathogéniques des différents virus sont connus
Les sources de résistances aux différents virus sont identifiées
Une collection d’isolats des virus du niébé est mise en place
Logistique à prévoir pour le LMI :
Plateau technique de biologie moléculaire et sérologique
Plateau d’accès à la revue bibliographiques à l’IRD
Plateforme pour la bio-informatique
Réparation de la serre et renouvellement des pots pour semi
37
Gilles THIO
Titre : Amélioration génétique de la résistance du niébé (Vigna unguiculata (L.) Walp.) à la
maladie des taches brunes (Colletotrichum capsici) au Burkina Faso.
Encadrement: Pr. Paco SEREME, Pr. Mahamadou SAWADOGO, Dr. Elisabeth ZIDA
Financement: PPAAO/CNS-FL, Kirkehouse Trust, LMI PathoBios
Résumé du projet:
Le niébé est la légumineuse à graine la plus importante pour l’alimentation des populations de
l’Afrique subsaharienne. Il constitue une source potentielle de revenu monétaire et surtout un
véritable secours alimentaire pendant les périodes de "soudure". C’est ce qui explique sans
doute son rôle très important dans la sécurité alimentaire des populations démunies.
Cependant, la maladie des taches brunes du niébé, causée principalement par Colletotrichum
capsici, constitue une contrainte majeure à la production du niébé en Afrique de lóuest
(Sérémé, 1999). En effet, la maladie cause des pertes en rendement pouvant atteindre 100 %
chez certaines variétés très sensibles (Ajibade et Amusa, 2001). Lútilisation de variétés
résistantes de niébé constitue l’une des méthodes de lutte les plus efficaces et permettrait de
mieux gérer le pathogène.
La recherche de variétés résistantes de niébé aux différents pathotypes de C.capsici/truncatum
et l´étude du déterminisme génétique de la résistance sávèrent une étape décisive pour
lámélioration génétique de la résistance du niébé au Complexe C.capsic/truncatumi. La
présente étude sínscrit dans un programme dámélioration variétale de la résistance du niébé
à la maladie des taches brunes au Burkina Faso. Les objectifs spécifiques sont: (i) identifier
les pathotypes de C. capsici/truncatum les plus pathogènes présentent dans les trois zones
agroécologique du pays et étudier leur diversité génétique, (ii) identifier des sources de
résistance de niébé à la maladie aux souches identifiées, (iii) étudier le mode d´hérédité et
lállélisme de la résistance et enfin (iv) identifier des QTL et ou marqueurs individuels liés
aux gènes de résistance.
Résultats attendus
-Les souches de Colletotrichum capsici/truncatum les plus pathogènes sont identifiées.
-Des variétés résistantes de niébé sont identifiées
-Le mode d’hérédité et l’allélisme de la résistance sont connus
-Des QTL et ou des marqueurs SNP individuels sont déterminés
Logistiques à prévoir pour le LMI
-Un Nanodrop pour renforcer le plateau technique de Biologie moléculaire
-Moyen de génotypage SNP et de séquençage en général
-Disponibilité de base de données GMS et logiciels associés
-Des kits d’extraction Qiagen ou cartes FTA
-Une serre spécifique aux champignons
38
AXE 5
Biotechnologies
39
Introduction :
Les biotechnologies au Burkina Faso connaissent depuis les années 2000 un essor
particulièrement important. La création de l’Agence Nationale de Biosécurité en 2005 et la
mise en place en cours de son laboratoire témoigne de l’importance de l’exploitation et du
contrôle des biotechnologies au Burkina Faso.
Dans ce contexte, le LMI PathoBios s’implique dans les biotechnologies en termes de projets
scientifiques et de formation. Un premier exemple de cette implication est la production de
l’enzyme de laboratoire, la TAQ polymérase effective au laboratoire depuis 2013. Ainsi, en
2014 le LMI a distribué cette enzyme à de nombreux partenaires burkinabé et plus largement
d’Afrique de l’Ouest. Suite à ce succès, une procédure de demande est mise en place avec
une participation aux frais de production (0,2 euros / µl) de façon à pérenniser cette activité.
Actuellement, le LMI s’implique principalement sur deux projets biotechnologiques centraux
qui vous seront présentés lors de ce comité de ce suivi. Ces projets s’appuient sur les
différentes plateformes du LMI PathoBios.
Un premier projet concerne le développement d’outils de diagnostic des agents
phytopathogènes des plantes cultivées au Burkina Faso telles que le riz. Ce projet se fait en
étroite collaboration avec l’ensemble des intervenants du LMI travaillant sur différents
pathogènes présents au Burkina Faso.
Le deuxième axe biotechnologique central fait partie d’une collaboration tripartite INERA
(Burkina Faso) / Embrapa (Brésil) / IRD (France) initiée en 2013. Elle concerne le
développement d’outils biotechnologiques basés sur le riz et sur le virus de panachure jaune
du riz pour la production de protéines à haute valeur ajoutée. Ceci représente un axe clé pour
l’activité biotechnologie du LMI puisque les partenaires impliqués sont très demandeurs de
la poursuite et de l’évolution de cette collaboration (bourse de thèse ARTS Février 2016 –
Février 2019).
40
Fatoumata Gnacko
Titre : Utilisation et évolution des plateformes du LMI Patho-bios pour la détection
sérologique et moléculaire des agents phytopathogènes.
Collaborateurs : Fatoumata Gnacko (Biochimie et Protéomique), Jean-Paul Brizard
(Biochimie et Protéomique), Martine Bangratz (Biologie moléculaire), Charlotte Tollenaere
(Epidémiologie), Issa Wonni (Bactériologie), Séverine Lacombe (Biotechnologies), Drissa
Sérémé (Virologie), Christophe Brugidou (Virologie)
Financements :
LMI Patho-Bios
Ces dernières années, l’Afrique fait face à la recrudescence et l’émergence de maladies
virales, fongiques et bactériennes qui menace la productivité agricole et la sécurité
alimentaire, en particulier en Afrique sub-saharienne. Il est donc urgent d’étudier ces agents
phytopathogènes ainsi que leur diversité pour une meilleure compréhension des maladies et
un contrôle efficace de ces dernières.
Classiquement, l’identification des agents causaux est réalisée par un premier diagnostic
visuel base sur les symptômes. Il est ensuite confirmé par des tests immunologiques et
moléculaires correspondant respectivement à la détection de protéines (anticorps ou antigène)
et d’acides nucléiques dans un échantillon donnée. Toutefois, ces outils biotechnologiques
sont peu développés en Afrique car onéreux et difficiles à mette en œuvre. Ces contraintes
rendent plus que nécessaire le transfert de ces biotechnologies vers le Sud.
Afin de mieux répondre aux besoins de la région, le LMI Patho-Bios a dédié une de ses
activités à la détection sérologique et moléculaire des agents phytopathogènes par
l’exploitation de ses différentes plateformes récemment mises en place. Le principal objectif
est d’aider à l’évaluation des pathogènes de plantes cultivées, en commençant par le riz, et ce
suivant 3 axes :
-‐Le développement d’une plateforme « protéines » : permettant la production locale de
protéines virales et la synthèse d’anticorps utilisables en détection diagnostic.
-‐La réalisation sur la plateforme des tests de détection sérologique et moléculaire pour
l’identification des virus et bactéries.
-‐La mise au point et l’optimisation de protocoles adaptés et accessibles pour utiliser
les tests
Deux types d’outils de diagnostic sont actuellement développés et optimisés sur la
plateforme :
- la détection moléculaire par PCR multiplex
Cette méthode est utilisée en routine pour la détection des bactéries Xanthomonas
oryzae (Lang et al 2010) sur la plateforme de Biologie Moléculaire du site de BoboDioulasso. D’autre part, nos recherches en cours visent à développer de nouveaux outils de
diagnostic pour détecter simultanément plusieurs maladies constituant une menace pour le riz
41
en Afrique de l’Ouest ; ce test se devant d’être simple, utilisable sur le terrain, peu cher et
réalisable dans les conditions des laboratoires partenaires en Afrique.
- la détection sérologique par DAS-ELISA :
Cette méthode, développée en collaboration entre IRD et INERA est utilisée en
routine sur la plateforme de Kamboinsé pour identifier le virus de la panachure jaune du riz
RYMV (O. Traoré et al., 2008). Ce virus « modèle » est bien maitrisé par les différents
laboratoires et un anticorps disponible a été produit par l’équipe à Montpellier. La même
méthodologie qui a permis d’obtenir l’anticorps anti-RYMV est appliquée aux autres
maladies virales importantes et les nouvelles espèces émergeantes d’Afrique comme le virus
de la nécrose à rayure du riz (Rice stripe necrosis virus, RSNV) très dommageable au riz et
identifié au Burkina-Faso par le laboratoire de virologie et de biotechnologies végétales de
l'INERA (Sérémé et al. 2014).
Résultats obtenus
- un protocole de PCR multiplex a été développé à l’IRD Montpellier en 2015 pour identifier
à la fois le RYMV et la bactérie Xanthomonas oryzae dans les échantillons testés par un
protocole incluant une extraction d’acides nucléiques totaux, suivie d’une RT et d’une PCR
multiplex (Stage de M1 Azria-Luong, encadrement C. Tollenaere, dans le cadre du projet
VIRBIARF).
- Deux anticorps dirigés contre la protéine de capside CP-RYMV sont actuellement
disponible et utilisés en routine pour le diagnostic dont l’un a été produit par l’équipe.
- un anticorps anti CP-RSNV a été développé à partir des échantillons collectés à l’INERA
Banfora en Avril 2013. Les étapes de clonage de la CP-RSNV ont été réalisées sur la
plateforme de biologie moléculaire du LMI Patho-Bios par M. Bangratz. Les premiers tests de
productions et de purifications ont été réalisés sur la plateforme d’analyses et de production
de protéine du LMI mais pour des raisons pratiques (coupure d’électricité durant la mission de
JP Brizard) elles ont été délocalisées à Montpellier. Des anticorps ont ainsi pu être obtenus
après injection dans un lapin de la protéine purifiée.
Perspectives
- Test de vérification des outils développés sur la plateforme et optimisation de la
reproductibilité dans les conditions propres au Burkina-Faso. Les coupures d’électricité
fréquentes en saison chaude constituent un réel facteur limitant au transfert total de ces
biotechnologies sur la plateforme et doivent être pris en compte
- Développement de la méthode de détection multi-pathogène (ajout d’amorces spécifiques
d’autres agents pathogènes) prévu en 2016 sur les plateformes du LMI Patho-Bios.
- Test de l’anticorps anti-CP RSNV en ELISA pour l’initiation de l’étude biologique du
RSNV
- Extension de la production d’anticorps dirigés contre les espèces pathogènes jugés
prioritaires par les différents intervenants du LMI et ne disposant pas encore d’outils de
détection.
42
Pingdwende Kader Aziz BAMOGO
Titre : Développement d’outils biotechnologiques basés sur le riz et sur le virus de panachure
jaune du riz pour la production de protéines à haute valeur ajoutée.
Encadrements : S. LACOMBE, D. SEREME, M. BANGRATZ, JP BRIZARD, C.
BRUGIDOU, J. SIMPORE.
Financement : Agropolis Fondation – Capes
Les plantes sont de nos jours exploitées comme bioréacteurs pour la production de protéines
d’intérêt. Ainsi, des vaccins, des protéines d’intérêt pharmaceutique, industriel ou agricole
sont actuellement produits dans des systèmes végétaux (Daniell et al. 2009 ; Abiri et al.
2015). D’importants challenges tendant à l’établissement de biosystèmes efficaces pour
l’expression ectopique de protéines ont été relevés ces dernières années. L’agroinfiltration
permet l’expression transitoire de protéines recombinantes dans les feuilles de plante
notamment de tabac en quelques jours. Le cocktail de suppresseurs de silencing, une
combinaisons de plusieurs protéines bloquant le phénomène de gene silencing à divers étapes
permet de contourner l’extinction du transgène et améliore ainsi le rendement de production
de la protéine d’intérêt (Voinnet et al. 2003, Lacombe et al. Soumis). La dernière avancée
significative est l’utilisation de vecteurs viraux comme amplificateur : la technologie
amplicon. Une fois introduit dans la cellule végétale via Agrobactérium tumefaciens, le
vecteur amplicon modifié avec la séquence d’intérêt se multiplie entrainant ainsi une
production significativement augmentée de la protéine d’intérêt (Gleba et al., 2007).
L’utilisation de ces vecteurs est sous le contrôle de brevets. Au jour d’aujourd’hui aucun
vecteur amplicon utilisable chez les monocotylédones (comme le riz) n’est disponible.
Le présent projet vise le développement et l’optimisation d’outils biotechnologiques les plus
efficaces pour la production de protéines d’intérêt dans les plantes aux LMI PathoBios.
L’étude se situe dans le contexte d’un partenariat trilatéral Burkina France Brésil. L’objectif
général est la mise en place d’un système de production rapide efficace et peu onéreux de
protéines à haute valeur ajoutée. A la demande du partenaire brésilien, nous nous focalisons
en premier lieu en la production de protéines à activité insecticide contre des ravageurs du
coton au Brésil. En parallèle, nous nous intéressons à l’optimisation du rendement de
production par la mise en place d’un outil amplicon original basé sur le riz et un de ses virus ;
le RYMV.
• Production de protéines à activité insecticide en collaboration avec nos partenaires
Brésilien
• Optimisation de l’expression de l’amplicon RYMV
• Clonage de gènes codant d’autres protéines d’interet selon les demandes des partenaires
du LMI
Résultats
•
Production effective de la protéine candidate C3 dans les feuilles de tabac
•
Initiation d’une réplication de l’amplicon RYMV dans le tabac
Perspectives
43
•
Purification et validation de l’activité de la protéine insecticide C3
•
Optimisation de la technologie amplicon RYMV : Recherche de l’hôte le plus
pertinent, recherche de la construction amplicon la plus adapté en termes de transfert dans
l’hôte et d’efficacité de réplication
•
Prospection pour de nouvelles protéines d’intérêt à produire dans le futur, candidats
particulièrement intéressants pour les partenaires des équipes impliquées, tels que des
biomarqueurs commun d’exposition de l’homme et du bovin aux mouches tsé-tsé ou d’autres
protéines à activités insecticide ou d’autres biomarqueurs utilisables en santé humaine
Utilisation des plateformes de Biologie moléculaire et d’analyses protéiques du LMI
PathoBios
Mise en place d’une chambre de culture adaptée en termes de lumière, température et gestion
des déchets
Bourse de thèse ARTS
- 44 -
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