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Melampsora larici-populina est un champignon basidiomycète responsable de la maladie de la rouille du peuplier. Son cycle de vie hétéroïque consiste en une phase de reproduction sexuée sur mélèze (Larix sp.) suivie d’une phase de multiplications asexuées sur peuplier (Populus sp.). Des cultivars de peupliers résistants 7 ont été plantés largement dans le nord de la France jusqu'à un évènement majeur de contournement de la résistance en 1994. Deux déterminismes indépendants seraient responsables de la virulence : un SNP et une délétion, tous deux récessifs. Nous étudions ici l’évolution des fréquences d’allèles de virulence de manière empirique et théorique, en retraçant l'évolution du polymorphisme au locus candidat avant, pendant, et après le contournement, et en modélisant la fixat[...]

Melampsora larici-populina est un champignon basidiomycète responsable de la maladie de la rouille du peuplier. Son cycle de vie hétéroïque consiste en une phase de reproduction sexuée sur mélèze (Larix sp.) suivie d’une phase de multiplications asexuées sur peuplier (Populus sp.). Des cultivars de peupliers résistants 7 ont été plantés largement dans le nord de la France jusqu'à un évènement majeur de contournement de la résistance en 1994. Deux déterminismes indépendants seraient responsables de la virulence : un SNP et une délétion, tous deux récessifs. Nous étudions ici l’évolution des fréquences d’allèles de virulence de manière empirique et théorique, en retraçant l'évolution du polymorphisme au locus candidat avant, pendant, et après le contournement, et en modélisant la fixation de la virulence selon différents scénarios évolutifs. Le modèle nous permet de mettre en évidence les interactions entre le cycle de vie (avec ou sans hôte d'alternance) et le déploiement de la résistance sur la vitesse de fixation de la virulence. L’étude du polymorphisme montre que les deux déterminismes ne sont pas antagonistes, et permettent ainsi comme illustré par la modélisation d’augmenter sensiblement la probabilité de fixation de la virulence.

Melampsora larici-populina is a basidiomycete fungus responsible for poplar rust. It has a heteroecious life cycle with its sexual stage on larch (Larix sp.) and its asexual stages on poplar (Populus sp.). Resistant 7 poplar cultivars were widely planted in northern France until a major resistance breakdown which occurred in 1994. This selective event led to a rapid and complete shift in the pathogen population. Two independent mutations are possibly responsible for the virulent recessive allele: a SNP and a deletion. Here we study the dynamics of virulence allele fixation both theoretically and empirically, by tracing back the polymorphism evolution at the candidate locus before, during and after the resistance breakdown and by modeling virulence fixation in different evolutionary scenarios. The modeling part highlights the interplay between the life cycle (host alternation or not) and the extent of resistance deployment on the probability and dynamics of fixation. The observed polymorphism evolution shows that the two determinisms are not antagonistic and permit, as shown in the modeling results, the increase of the virulence fixation’s probability.