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Grapevine requires numerous harmful plant-health treatments, in particular to control downy and powdery mildews, caused by Plasmopara viticola and Erysiphe necator, respectively. One way to reduce the use of fungicides in viticulture is to create resistant grapevine cultivars. European cultivated grapevine (Vitis vinifera, 2n=38) is susceptible to mildews, whereas related species such as Muscadinia rotundifolia (2n=40) exhibit high levels of resistance. In breeding programs, resistance factors from these related species are introduced into the susceptible elite varieties. Nevertheless, difficulties in obtaining viable seeds in the siblings of Vitis x Muscadinia crosses are observed. In order to optimize the management of resistance factors from M. rotundifolia in breeding programs, it is necessary to understand the genomic organisation of this species, and to complete the knowledge of these factors. Thus, the main objectives of this work are : (i) making a comparative analysis of V. vinifera and M. rotundifolia genomes and (ii) identifying new resistance factors from M. rotundifolia. For this purpose a framework genetic map of M. rotundifolia cv. Regale has been created, using a 200 individual S1 population. This population has also been screened for its resistance to downy and powdery mildew. A 950 cM genetic map has been generated, including 191 SSR markers distributed across the 20 chromosomes of M. rotundifolia. A high level of macrosynteny has been observed between the Muscadinia map and the genetic maps available for V. vinifera. Linkage group (LG) 20 of M. rotundifolia matches with the lower part of V. vinifera LG7. Furthermore, a QTL for resistance to downy mildew has been identified on M. rotundifolia LG18, and a major QTL for resistance to powdery mildew has been mapped on LG14. The latest, called Ren5 for ‘Resistance to Erysiphe necator 5’, acts during an early stage to stop E. necator’s mycelium growth, since the first stages of biotrophy have been established for the fungus. Moreover, Ren5 has been confronted to two additional powdery mildew strains, belonging to the two European groups of E. necator, and it remained efficient. Gathering knowledge about the genetic organization of M. rotundifolia, and the mechanism and spectrum of action of newly identified resistance factors such as Ren5, will be useful to optimize the management of M. rotundifolia resistance traits in breeding programs aiming to create new resistant varieties to downy and powdery mildews; Les variétés traditionnelles de vigne nécessitent de très nombreux traitements phytosanitaires pour lutter contre les maladies cryptogamiques qui touchent leurs parties herbacées, comme le mildiou et l’oïdium, causés par Plasmopara viticola et Erysiphe necator respectivement. Ces traitements, coûteux et préjudiciables pour l'environnement, pourraient être réduits par l’emploi de variétés résistantes. La vigne cultivée européenne (Vitis vinifera, 2n=38) est très sensible au mildiou et à l'oïdium. En conséquence, la résistance doit être introduite à partir d’autres Vitaceae ayant un niveau de résistance plus élevé à ces maladies. Plusieurs origines de résistance ont déjà été observées et inventoriées, en particulier chez l’espèce d’origine américaine Muscadinia rotundifolia (2n=40). Ces facteurs sont d'un intérêt majeur pour la sélection de variétés résistantes. Cependant, lors du processus d'introgression, des difficultés à obtenir des pépins viables en F1 ainsi que des anomalies phénotypiques dans les descendances en rétrocroisement ont été constatées. Afin d’optimiser la gestion des résistances provenant de cette espèce dans les programmes d’amélioration variétale, il est nécessaire de comprendre l’organisation génétique et génomique de M. rotundifolia, et de compléter la connaissance des facteurs de résistance issus de cette espèce. Dans ce contexte, les objectifs de la thèse sont : (i) de réaliser une analyse comparative des génomes de V. vinifera et M. rotundifolia et (ii) d’identifier de nouveaux facteurs de résistance chez M. rotundifolia utilisables à terme en sélection. Pour cela, une carte génétique de M. rotundifolia a été développée à partir d’une population de 200 individus issue de l’autofécondation de M. rotundifolia cv. Regale. Parallèlement, la même population a été testée pour son niveau de résistance au mildiou et à l’oïdium. Une carte génétique couvrant 950 cM a été réalisée. Elle comprend 191 marqueurs microsatellites répartis sur les 20 chromosomes de M. rotundifolia, et permet de conclure à un niveau de macrosynténie très élevé avec V. vinifera. Le groupe de liaison 20 de M. rotundifolia correspondrait à la partie inférieure du groupe de liaison 7 de V. vinifera. Par ailleurs, un QTL de résistance au mildiou a été détecté sur le groupe de liaison 18 de M. rotundifolia, au niveau d’une région riche en gènes de type NBS-LRR, et un nouveau QTL de résistance majeur à la l’oïdium a été mis en évidence sur le groupe de liaison 14 de M. rotundifolia. Ce QTL, nommé Ren5 pour ‘Resistance to Erysiphe necator 5’, montre une action précoce dans l’arrêt de la croissance du mycélium du pathogène, dès l’établissement des premiers stades de biotrophie du champignon. De plus, le QTL Ren5 a été confronté à deux souches supplémentaires d’E. necator, appartenant aux deux groupes d’oïdium retrouvés dans vignobles européens, contre lesquelles il reste efficace. Les données de cartographie génétique générées pour M. rotundifolia dans ce travail, ainsi que la mise en évidence de Ren5 et de son mode d’action, permettront d’améliorer la gestion des facteurs de résistance issus de cette espèce pour la sélection de variétés résistantes au mildiou et à l’oïdium.

Grapevine requires numerous harmful plant-health treatments, in particular to control downy and powdery mildews, caused by Plasmopara viticola and Erysiphe necator, respectively. One way to reduce the use of fungicides in viticulture is to create resistant grapevine cultivars. European cultivated grapevine (Vitis vinifera, 2n=38) is susceptible to mildews, whereas related species such as Muscadinia rotundifolia (2n=40) exhibit high levels of resistance. In breeding programs, resistance factors from these related species are introduced into the susceptible elite varieties. Nevertheless, difficulties in obtaining viable seeds in the siblings of Vitis x Muscadinia crosses are observed. In order to optimize the management of resistance factors from M. rotundifolia in breeding programs, it is necessary to understand the genomic organisation of this species, and to complete the knowledge of these factors. Thus, the main objectives of this work are : (i) making a comparative analysis of V. vinifera and M. rotundifolia genomes and (ii) identifying new resistance factors from M. rotundifolia. For this purpose a framework genetic map of M. rotundifolia cv. Regale has been created, using a 200 individual S1 population. This population has also been screened for its resistance to downy and powdery mildew. A 950 cM genetic map has been generated, including 191 SSR markers distributed across the 20 chromosomes of M. rotundifolia. A high level of macrosynteny has been observed between the Muscadinia map and the genetic maps available for V. vinifera. Linkage group (LG) 20 of M. rotundifolia matches with the lower part of V. vinifera LG7. Furthermore, a QTL for resistance to downy mildew has been identified on M. rotundifolia LG18, and a major QTL for resistance to powdery mildew has been mapped on LG14. The latest, called Ren5 for 'Resistance to Erysiphe necator 5', acts during an early stage to stop E. necator's mycelium growth, since the first stages of biotrophy have been established for the fungus. Moreover, Ren5 has been confronted to two additional powdery mildew strains, belonging to the two European groups of E. necator, and it remained efficient. Gathering knowledge about the genetic organization of M. rotundifolia, and the mechanism and spectrum of action of newly identified resistance factors such as Ren5, will be useful to optimize the management of M. rotundifolia resistance traits in breeding programs aiming to create new resistant varieties to downy and powdery mildews, Les variétés traditionnelles de vigne nécessitent de très nombreux traitements phytosanitaires pour lutter contre les maladies cryptogamiques qui touchent leurs parties herbacées, comme le mildiou et l'oïdium, causés par Plasmopara viticola et Erysiphe necator respectivement. Ces traitements, coûteux et préjudiciables pour l'environnement, pourraient être réduits par l'emploi de variétés résistantes. La vigne cultivée européenne (Vitis vinifera, 2n=38) est très sensible au mildiou et à l'oïdium. En conséquence, la résistance doit être introduite à partir d'autres Vitaceae ayant un niveau de résistance plus élevé à ces maladies. Plusieurs origines de résistance ont déjà été observées et inventoriées, en particulier chez l'espèce d'origine américaine Muscadinia rotundifolia (2n=40). Ces facteurs sont d'un intérêt majeur pour la sélection de variétés résistantes. Cependant, lors du processus d'introgression, des difficultés à obtenir des pépins viables en F1 ainsi que des anomalies phénotypiques dans les descendances en rétrocroisement ont été constatées. Afin d'optimiser la gestion des résistances provenant de cette espèce dans les programmes d'amélioration variétale, il est nécessaire de comprendre l'organisation génétique et génomique de M. rotundifolia, et de compléter la connaissance des facteurs de résistance issus de cette espèce. Dans ce contexte, les objectifs de la thèse sont : (i) de réaliser une analyse comparative des génomes de V. vinifera et M. rotundifolia et (ii) d'identifier de nouveaux facteurs de résistance chez M. rotundifolia utilisables à terme en sélection. Pour cela, une carte génétique de M. rotundifolia a été développée à partir d'une population de 200 individus issue de l'autofécondation de M. rotundifolia cv. Regale. Parallèlement, la même population a été testée pour son niveau de résistance au mildiou et à l'oïdium. Une carte génétique couvrant 950 cM a été réalisée. Elle comprend 191 marqueurs microsatellites répartis sur les 20 chromosomes de M. rotundifolia, et permet de conclure à un niveau de macrosynténie très élevé avec V. vinifera. Le groupe de liaison 20 de M. rotundifolia correspondrait à la partie inférieure du groupe de liaison 7 de V. vinifera. Par ailleurs, un QTL de résistance au mildiou a été détecté sur le groupe de liaison 18 de M. rotundifolia, au niveau d'une région riche en gènes de type NBS-LRR, et un nouveau QTL de résistance majeur à la l'oïdium a été mis en évidence sur le groupe de liaison 14 de M. rotundifolia. Ce QTL, nommé Ren5 pour 'Resistance to Erysiphe necator 5', montre une action précoce dans l'arrêt de la croissance du mycélium du pathogène, dès l'établissement des premiers stades de biotrophie du champignon. De plus, le QTL Ren5 a été confronté à deux souches supplémentaires d'E. necator, appartenant aux deux groupes d'oïdium retrouvés dans vignobles européens, contre lesquelles il reste efficace. Les données de cartographie génétique générées pour M. rotundifolia dans ce travail, ainsi que la mise en évidence de Ren5 et de son mode d'action, permettront d'améliorer la gestion des facteurs de résistance issus de cette espèce pour la sélection de variétés résistantes au mildiou et à l'oïdium.

Construction of a reference linkage map of Vitis amurensis and genetic mapping of Rpv8, a locus conferring resistance to grapevine downy mildew. Ecole chercheurs "Génomique et Diversité des Caractères à déterminisme complexe"

International audience

National audience; Les rétrotransposons sont des éléments génétiques autonomes capables de se multiplier dans les génomes hôtes par un mécanisme de type « copier-coller ». Ces éléments transposables sont généralement constitués d’un domaine interne comprenant les gènes « gag » et « pol », codant respectivement pour la nucléocapside et pour le complexe enzymatique. Cette séquence est bordée de deux répétitions directes appelées Long Terminal Repeats (LTR) qui contiennent les signaux d’initiation et de terminaison de la trancription d’une molécule d’ARN polyadénylé. L’ARN est traduit en protéines nécessaires au cycle de rétrotransposition et sert de matrice de la transcriptase inverse pour la synthèse de nouvelles copies ADN qui pourront ensuite s’intégrer dans le génome hôte. La rétrotransposition est un processus peu fidèle qui introduit régulièrement des mutations dans la séquence des copies néoformées. Le génome contient ainsi des familles d’éléments transposables, c’est-à-dire des populations de copies présentant des différences de séquence. L’étude de la variabilité de Tvv1, un rétrotransposon du génome de la vigne, permet de comprendre comment se différencie la séquence des éléments composant cette famille. Cette variabilité est mise en relation avec la diversification des Vitacées. Nous avons montré que la conservation de la séquence des différentes copies de Tvv1 est très variable selon les domaines du rétrotransposon: - La région codante gag-pol est très conservée (similarité > 90%). La faible variabilité de cette région résulte le plus souvent de substitutions ; - Les séquences des LTR présentent une similarité de 65 % ; - La région UTL est hyper variable, essentiellement par des insertions/délétions. Le polymorphisme de la région UTL est un bon marqueur moléculaire du genre Vitis. Il permet l'identification des espèces et variétés et les structure en groupes phylogénétiques distincts. - Certains éléments présentent de très larges délétions. Dans les éléments complets, les régions correspondant aux délétions sont bordées par de petites séquences de 11 à 13 pb fortement homologues et en orientation directe qui, vraisemblablement, ont permis les événements de recombinaison conduisant à la délétion. Cette étude montre que les éléments Tvv1 forment une famille dont la variabilité de séquence n’est pas aléatoire. Il est possible que des mécanismes sous-jacents autorisent la plasticité des régions contenant les signaux de régulation (LTR et quelquefois UTL) tout en contrôlant le potentiel de rétrotransposition de ces éléments.

International audience; Tvv1, a Ty1 copia-like family, was originally reconstituted by a chromosome walking procedure from the grapevine genome. Elements belonging to this family share a highly conserved ORF and LTRs sized between 149 and 157 bp. We later identified a full length Tvv1 copy from a BAC clone, named Tvv1-VB. The structural characteristics of Tvv1-VB are two perfect LTRs 149-bp long and an uninterrupted ORF. In addition, two deleted elements, Tvv1-Δ3460 and Tvv1-Δ3001, were characterized. Compared to Tvv1-VB, Tvv1- Δ3460 and Tvv1-Δ3001 display deletions sized 3,460 bp and 3,001 bp, respectively. The deletion breakpoints were characterized by the presence of boxes 11 and 13-bp long, respectively. In full-length Tvv1-VB, each box corresponds to two short repeats nearly identical that flank the sequence corresponding to the deletion.

National audience; Comment passer de la construction des barrages à une logique de gestion intégrée ? Tel est le problème de l'Institution Adour, un Etablissement Public Territorial de Bassin1 (EPTB), qui se trouve placé, bien malgré lui, en situation d'apprentissage. L'analyse de cette difficile transition va nous permettre de réfléchir aux modalités du changement institutionnel qui pourraient permettre à une structure d'aménagement de s'ouvrir à la question environnementale sans renier totalement ses compétences initiales. L'Institution interdépartementale pour l'aménagement du bassin de l'Adour ou Institution Adour a été créée en 1978 par les quatre départements du bassin de l'Adour : Hautes- Pyrénées, Gers, Landes, et Pyrénées-Atlantiques. Ses missions fondatrices étaient la gestion et l'augmentation de la ressource en eau, la protection contre les crues, la lutte contre la pollution. Pour mener à bien ces missions, l'Institution Adour construisit de nombreux barrages, dont les 23 réservoirs de soutien d'étiage en service, mis en place dans les années 80 et 90 sur les rivières déficitaires, qui atteignent une capacité totale de 59 millions de m3. En dépit de son indéniable réussite, cette logique équipementière est remise en cause depuis la loi sur l'eau de 1992. L'Institution Adour subit alors une injonction de durabilité de la part de ses tutelles et de ses financeurs (chapitre I). Elle doit satisfaire des objectifs qualitatifs de gestion intégrée. La gestion intégrée de la ressource en eau est une notion utilisée en France qui constitue la déclinaison du développement durable dans le champ de la politique de l'eau. Elle vise à prendre en compte l'ensemble des problématiques (milieux, qualité, quantité, etc.) et des usages liés à l'eau (agriculture, pêche, industrie, usage domestique, etc.) pour aboutir à une gestion concertée et équilibrée de la ressource et des milieux aquatiques. Les réussites passées de la logique équipementière qui sous-tendait son action antérieure expliquent les réticences des responsables de l'Institution Adour devant ce changement imposé et leurs hésitations concernant les modes d'action à mettre en oeuvre. Nous en présenterons les conséquences à travers le télescopage des logiques d'action mises en oeuvre par l'Institution Adour qui se contrarient et se contredisent (chapitre II). Devant cette difficulté de l'Institution Adour à innover, nous avons proposé de lui fournir un appui stratégique destiné à améliorer sa gestion des quelques projets innovants conformes à la transformation nécessaire. Cette tentative s'est soldée par un échec (chapitre III). Une autre solution paradoxale s'ébauche actuellement au sein de l'Institution Adour qui s'appuie sur la revalorisation du savoir politicien des membres de l'Institution Adour et la critique en actes des théories reposant sur la rationalité stratégique et les débats au sein de l'espace public (chapitre IV). Après avoir refusé notre soutien pédagogique, l'Institution Adour s'engage peut-être dans un nouveau processus d'apprentissage, non-dirigé celui-là, pour s'adapter à son nouvel environnement juridico-politique.

L'article propose une lecture des représentations sociales du fleuve Loire pour les acteurs de son aménagement, dans une perspective historique et géographique.