A new pathogen (and Winter) is coming ...

Paper title: Pattern and causes of the establishment of the invasive bacterial potato pathogen Dickeya solani and of the maintenance of the resident pathogen D. dianthicola. Molecular Ecology. 2020 Nov 23. doi: 10.1111/mec.15751. 

Un nouveau pathogène s’installe … sans en chasser un autre déjà présent dans les champs de culture de la pomme de terre

Les agents pathogènes invasifs peuvent constituer une menace lorsqu'ils affectent la santé humaine, la production alimentaire ou les services écosystémiques, en déplaçant des espèces résidentes, et nous devons comprendre la cause de leur installation. Dans ce travail, nous avons étudié les caractéristiques et les causes de l’installation du pathogène bactérien Dickeya solani qui a récemment envahi les cultures de la pomme de terre en Europe. 

Nous avons évalué (1) la dynamique d'invasion de D. solani en France à l'aide de données épidémiologiques collectées dans les champs des producteurs, (2) sa compétitivité par rapport à l'espèce pathogène résidente et étroitement apparentée Dickeya dianthicola à l'aide de tests expérimentaux en serre et (3) sa diversité génétique naturelle en utilisant une approche de génétique des populations. .

Une décennie d’échantillonnage sur le terrain a montré que l'invasion de D. solani ne s'est pas produite aux dépens de D. dianthicola au niveau régional (moitié nord de la France). Cependant, lorsque nous avons zoomé au niveau des champs, nous avons observé que les pathogènes D. dianthicola et D. solani n'étaient pas distribués au hasard, ce qui suggère un phénomène d’exclusion entre les deux agents pathogènes. Des tests d'infection de plantes ont montré que D. dianthicolaprésentait un avantage compétitif par rapport à D. solani chez les plants de pomme de terre blessés et non blessés, tandis que D. solani présentait un avantage compétitif par rapport à D. dianthicola dans les tubercules de pomme de terre. De plus, D. solani a révéléun avantage compétitif par rapport à D. dianthicola chezles jacinthes, qui constituent un réservoir ou/et un hôte primaire ou intermédiaire de D. solani. La comparaison de 67 génomes de D. solani a permis l’identification de 45 variations non-synonymes seulement. L'une de ces variations aboutit à l’émergence de deux allèles distincts du gène vfmB impliqué dans un système de quorum-sensing encore non complètement caractérisé chez les pathogènes du genre Dickeya. Lors de tests d’infection, les isolats portant un allèle vfmB étaient plus agressifs sur les tubercules, tandis que les isolats portant l'autre allèle vfmB étaient plus compétitifs chez les plants de pomme de terre. De tels gains de compétitivité entre organes de plante pourraient contribuer au maintien de ces deux allèles dans les populations de D. solani.

En conclusion, cette étude contribue à une meilleure compréhension de l'invasion des cultures de la pomme de terre par D. solani, et proposent des explications quant à la persistance de D. dianthicola. Cette étude fournit des informations aux producteurs pour développer des stratégies prophylactiques contre ces deux pathogènes. 

Ce travail a été soutenu par l'Agence Nationale de la Recherche (ANR) dans le cadre du projet collaboratif public-privé (PCRE) COMBICONTROL (ANR-15-CE21-0003) associant trois laboratoires publics I2BC (Gif-sur-Yvette), MAP (Villeurbanne) et IEES (Paris) et un partenaire privé FN3PT (Paris). Ce travail a également impliqué deux partenaires publics ESE (Orsay) et l'Université de Malaya (Malaisie).