Suivi et quantification de l’inoculum aérien de Phytophthora infestans à l’aide de capteurs de spores / Marie Goormans

Public ISBD Titre : Suivi et quantification de l’inoculum aérien de Phytophthora infestans à l’aide de capteurs de spores Type de document : TFE / Mémoire Auteurs : Marie Goormans, Auteur ; Olivier Janssens, Directeur de publication, rédacteur en chef Année de publication : 2019 Note générale : Le fichier numérique de ce document est disponible uniquement pour les membres de la Haute Ecole Louvain-en-Hainaut ainsi que ses étudiants. Veuillez vous connecter pour accéder à votre compte lecteur. Langues : Français (fre) Mots-clés : Agronomie  AIBT  laboratoire de phytopathologie  UCLouvain Index. décimale : TFE AIBT TFE Agro-industries et biotechnologies Résumé : Le mildiou est la maladie que redoutent le plus les producteurs de pomme de terre. En effet, dans des conditions optimales, la maladie peut détruire un champ entier en quelques jours seulement. Le mildiou entraîne donc des coûts importants, que ce soit au niveau préventif ou curatif. Pour aider les producteurs à gérer le mildiou, le CRA-W, en association avec la FIWAP et l’UCLouvain, a lancé le projet Potato SMART. Ce projet consiste en l’élaboration d’un outil d’aide à la décision adapté aux parcelles des agriculteurs. Dans le cadre de ce projet, Phytophthora infestans, l’oomycète responsable du mildiou, doit pouvoir être quantifié au niveau d’une parcelle de culture pour savoir si un traitement du champ est nécessaire ou non. Un capteur passif, encore à l’état d’expérimentation, est étudié dans ce travail pour être comparé au capteur actif Burkard. Celui-ci est actuellement utilisé dans le domaine de l’aérobiologie depuis de nombreuses années. L’objectif de ce travail de fin d’étude est d’analyser un nombre précis de sporanges à la qPCR et de déterminer une droite de calibration qui permettra de quantifier le nombre de sporanges présents dans l’inoculum aérien de la parcelle. Pour cela, il a fallu mettre au point un protocole d’extraction d’ADN efficace. Après plusieurs tests, un protocole d’extraction au phénol-chloroforme a été choisi pour la suite des opérations. Ensuite, les extraits d’ADN ont été analysés à la qPCR, ce qui a permis d’associer un nombre de sporanges à un Cq. Ces essais ont été réalisés plusieurs fois afin de réaliser la droite de calibration. Les résultats sont concluants car la méthode d’extraction d’ADN est efficace, et un sporange serait détectable à la qPCR avec cette méthode. Malheureusement, la droite de calibration tracée est moins uniforme que celle obtenue pour le capteur Burkard. En comparaison avec le Burkard, le capteur passif est moins efficace pour le captage de sporange mais comme il filtre plus d’air que le Burkard il pourrait tout de même être assez efficace pour répondre aux attentes de l’outil d’aide à la décision. Il permettrait donc d’aider les agriculteurs à mieux gérer leur parcelle vis-à-vis du mildiou de la pomme de terre. Note de contenu : Table des matières Remerciements Présentation du lieu de stage ............................................................................................ 7 Introduction ................................................................................................................... 9 1. La pomme de terre ................................................................................................. 11 1.1 Origine de la pomme de terre ....................................................................................................... 11 1.2 Implantation de la pomme de terre en Europe.............................................................................. 11 1.3 Importance de la culture de pomme de terre en Belgique et dans le monde ................................. 12 1.3.1 La pomme de terre dans le monde ...................................................................................... 12 1.3.2 Superficie de la culture de pomme de terre en Wallonie et en Belgique ............................... 13 1.3.3 Economie de la pomme de terre en Belgique ...................................................................... 15 1.4 La pomme de terre et son cycle de développement ...................................................................... 16 1.4.1 Description botanique ......................................................................................................... 16 1.4.2 Cycle de vie et culture ..........................................................................................................17 1.4.3 Reproduction de la pomme de terre .................................................................................... 19 1.5 Variétés de pomme de terre et type de culture ............................................................................. 20 1.6 Principales maladies touchant la pomme de terre ........................................................................ 21 2. Le mildiou .............................................................................................................. 22 2.1 La Grande Famine ........................................................................................................................ 22 2.2 Description Phytophtora infestans ................................................................................................ 23 2.3 Modes de reproduction ................................................................................................................ 25 2.4 Cycle épidémiologique ................................................................................................................. 27 2.5 Génétique .................................................................................................................................... 30 2.6 Moyen de lutte ............................................................................................................................. 31 3. Aérobiologie et capteurs ......................................................................................... 33 3.1 Description de l’aérobiologie et objectifs ...................................................................................... 33 3.2 Présentation des capteurs ............................................................................................................ 34 3.2.1 Burkard ............................................................................................................................... 34 3.2.2 Rotorod............................................................................................................................... 35 3.2.3 Capteur passif ..................................................................................................................... 36 Objectifs et stratégie ..................................................................................................... 38 1. Mise au point d’une méthode d’extraction d’ADN ..................................................... 39 2. Détermination d’une droite de calibration ................................................................ 39 3. Comparaison de l’efficacité des capteurs .................................................................. 39 Matériel et méthode ...................................................................................................... 40 1 Culture de Phytophthora infestans ........................................................................... 40 2 Préparation de solutions de sporanges ..................................................................... 40 4. Inoculation des tubes d’extraction ........................................................................... 41 5. Extraction ADN...................................................................................................... 41 5.1. Extraction au phénol-chloroforme ........................................................................................... 41 5.2. Extraction en kit : Nucléospin ................................................................................................... 42 6. qPCR..................................................................................................................... 42 6.1. Méthode .................................................................................................................................. 42 7. Entretien des capteurs ............................................................................................44 7.1. Burkard.................................................................................................................................... 44 7.2. Capteur passif .......................................................................................................................... 44 8. Découpe de la bande et du filtre ..............................................................................44 8.1. Burkard.................................................................................................................................... 44 8.2. Capteur passif .......................................................................................................................... 44 Résultats et discussion ................................................................................................... 45 1. Méthode d’extraction de l’ADN ............................................................................... 45 2. Détermination d’une droite de calibration ............................................................... 46 3. Comparaison de l’efficacité des capteurs .................................................................. 51 Conclusion ................................................................................................................... 54 Liste des figures ............................................................................................................ 55 Liste des tableaux ......................................................................................................... 56 Bibliographie ................................................................................................................ 57 Abréviations ................................................................................................................. 61 Table des annexes Permalink : ./index.php?lvl=notice_display&id=79724 Suivi et quantification de l’inoculum aérien de Phytophthora infestans à l’aide de capteurs de spores [TFE / Mémoire] / Marie Goormans, Auteur ; Olivier Janssens, Directeur de publication, rédacteur en chef . - 2019. Le fichier numérique de ce document est disponible uniquement pour les membres de la Haute Ecole Louvain-en-Hainaut ainsi que ses étudiants. Veuillez vous connecter pour accéder à votre compte lecteur. Langues : Français (fre) Mots-clés : Agronomie  AIBT  laboratoire de phytopathologie  UCLouvain Index. décimale : TFE AIBT TFE Agro-industries et biotechnologies Résumé : Le mildiou est la maladie que redoutent le plus les producteurs de pomme de terre. En effet, dans des conditions optimales, la maladie peut détruire un champ entier en quelques jours seulement. Le mildiou entraîne donc des coûts importants, que ce soit au niveau préventif ou curatif. Pour aider les producteurs à gérer le mildiou, le CRA-W, en association avec la FIWAP et l’UCLouvain, a lancé le projet Potato SMART. Ce projet consiste en l’élaboration d’un outil d’aide à la décision adapté aux parcelles des agriculteurs. Dans le cadre de ce projet, Phytophthora infestans, l’oomycète responsable du mildiou, doit pouvoir être quantifié au niveau d’une parcelle de culture pour savoir si un traitement du champ est nécessaire ou non. Un capteur passif, encore à l’état d’expérimentation, est étudié dans ce travail pour être comparé au capteur actif Burkard. Celui-ci est actuellement utilisé dans le domaine de l’aérobiologie depuis de nombreuses années. L’objectif de ce travail de fin d’étude est d’analyser un nombre précis de sporanges à la qPCR et de déterminer une droite de calibration qui permettra de quantifier le nombre de sporanges présents dans l’inoculum aérien de la parcelle. Pour cela, il a fallu mettre au point un protocole d’extraction d’ADN efficace. Après plusieurs tests, un protocole d’extraction au phénol-chloroforme a été choisi pour la suite des opérations. Ensuite, les extraits d’ADN ont été analysés à la qPCR, ce qui a permis d’associer un nombre de sporanges à un Cq. Ces essais ont été réalisés plusieurs fois afin de réaliser la droite de calibration. Les résultats sont concluants car la méthode d’extraction d’ADN est efficace, et un sporange serait détectable à la qPCR avec cette méthode. Malheureusement, la droite de calibration tracée est moins uniforme que celle obtenue pour le capteur Burkard. En comparaison avec le Burkard, le capteur passif est moins efficace pour le captage de sporange mais comme il filtre plus d’air que le Burkard il pourrait tout de même être assez efficace pour répondre aux attentes de l’outil d’aide à la décision. Il permettrait donc d’aider les agriculteurs à mieux gérer leur parcelle vis-à-vis du mildiou de la pomme de terre. Note de contenu : Table des matières Remerciements Présentation du lieu de stage ............................................................................................ 7 Introduction ................................................................................................................... 9 1. La pomme de terre ................................................................................................. 11 1.1 Origine de la pomme de terre ....................................................................................................... 11 1.2 Implantation de la pomme de terre en Europe.............................................................................. 11 1.3 Importance de la culture de pomme de terre en Belgique et dans le monde ................................. 12 1.3.1 La pomme de terre dans le monde ...................................................................................... 12 1.3.2 Superficie de la culture de pomme de terre en Wallonie et en Belgique ............................... 13 1.3.3 Economie de la pomme de terre en Belgique ...................................................................... 15 1.4 La pomme de terre et son cycle de développement ...................................................................... 16 1.4.1 Description botanique ......................................................................................................... 16 1.4.2 Cycle de vie et culture ..........................................................................................................17 1.4.3 Reproduction de la pomme de terre .................................................................................... 19 1.5 Variétés de pomme de terre et type de culture ............................................................................. 20 1.6 Principales maladies touchant la pomme de terre ........................................................................ 21 2. Le mildiou .............................................................................................................. 22 2.1 La Grande Famine ........................................................................................................................ 22 2.2 Description Phytophtora infestans ................................................................................................ 23 2.3 Modes de reproduction ................................................................................................................ 25 2.4 Cycle épidémiologique ................................................................................................................. 27 2.5 Génétique .................................................................................................................................... 30 2.6 Moyen de lutte ............................................................................................................................. 31 3. Aérobiologie et capteurs ......................................................................................... 33 3.1 Description de l’aérobiologie et objectifs ...................................................................................... 33 3.2 Présentation des capteurs ............................................................................................................ 34 3.2.1 Burkard ............................................................................................................................... 34 3.2.2 Rotorod............................................................................................................................... 35 3.2.3 Capteur passif ..................................................................................................................... 36 Objectifs et stratégie ..................................................................................................... 38 1. Mise au point d’une méthode d’extraction d’ADN ..................................................... 39 2. Détermination d’une droite de calibration ................................................................ 39 3. Comparaison de l’efficacité des capteurs .................................................................. 39 Matériel et méthode ...................................................................................................... 40 1 Culture de Phytophthora infestans ........................................................................... 40 2 Préparation de solutions de sporanges ..................................................................... 40 4. Inoculation des tubes d’extraction ........................................................................... 41 5. Extraction ADN...................................................................................................... 41 5.1. Extraction au phénol-chloroforme ........................................................................................... 41 5.2. Extraction en kit : Nucléospin ................................................................................................... 42 6. qPCR..................................................................................................................... 42 6.1. Méthode .................................................................................................................................. 42 7. Entretien des capteurs ............................................................................................44 7.1. Burkard.................................................................................................................................... 44 7.2. Capteur passif .......................................................................................................................... 44 8. Découpe de la bande et du filtre ..............................................................................44 8.1. Burkard.................................................................................................................................... 44 8.2. Capteur passif .......................................................................................................................... 44 Résultats et discussion ................................................................................................... 45 1. Méthode d’extraction de l’ADN ............................................................................... 45 2. Détermination d’une droite de calibration ............................................................... 46 3. Comparaison de l’efficacité des capteurs .................................................................. 51 Conclusion ................................................................................................................... 54 Liste des figures ............................................................................................................ 55 Liste des tableaux ......................................................................................................... 56 Bibliographie ................................................................................................................ 57 Abréviations ................................................................................................................. 61 Table des annexes Permalink : ./index.php?lvl=notice_display&id=79724

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