Determinants of multi-disease risk in wheat : effects of epidemic strategies and cultivar resistance on potential co-occurrence patterns
Déterminants du risque multi-maladies chez le blé tendre : effets des stratégies parasitaires et des variétés sur les patrons potentiels de co-occurrence
Résumé
One plant can be infected simultaneously by different pathogens. The efficiency of crop cultivar deployment to control disease dynamics in agricultural landscapes requires an integrated understanding of the multiple disease threats by considering a given crop and all its associated pathogens. Here, we explore the way in which pathogens and hosts characteristics can structure the spatio-temporal pattern of co-occurrences of six fungal diseases of wheat. Parasitic and epidemic strategies (trade-offs between 4 traits of aggressiveness) of causative pathogens were compared using meta-analysis and multivariate descriptive statistics methods reviewing forty-four studies from the literature. Then we compared their potential patterns of co-occurrence by determining the disease resistance profiles of wheat varieties grown in France and in Nouvelle-Aquitaine. We parameterized an epidemiological model (Landsepi) to test the effect of the multi-disease resistance profile of the deployed varieties on the development of epidemics within a real landscape. Statistical analysis of the simulated scenarios showed that varietal choice can influence the intensity of epidemics of the different diseases. These first results pave the way to the exploration of well-mixed varietal deployment strategies designed to optimize the demographic control of the wheat pathogen complex at the plot and landscape scales.
Une même culture peut être infectée simultanément par différents agents pathogènes. L’efficacité du levier variétal sur l’évolution des épidémies nécessite de prendre en compte le risque multi-maladies en considérant l’ensemble du cortège des agents pathogènes se développant sur une culture d’intérêt. Nous avons cherché ici à explorer comment les caractéristiques des agents pathogènes et de leur hôte peuvent structurer les cooccurrences spatiales et temporelles de six maladies fongiques du blé tendre. Les agents pathogènes responsables de ces maladies ont été comparés sur la base de leurs stratégies parasitaires (compensation entre 4 traits d’agressivité) en utilisant des méthodes de méta-analyse et de statistiques descriptives multivariées exploitant 44 études issues de la littérature. Nous avons ensuite comparé leurs patrons potentiels de cooccurrence en déterminant les profils de résistance aux maladies des variétés de blé cultivées en France et en Nouvelle-Aquitaine. Nous avons paramétré un modèle épidémiologique (Landsepi) afin de tester l’effet du profil de résistance multi-maladies des variétés déployées sur le développement des épidémies au sein d’un paysage réel. L’analyse statistique des scénarios simulés a montré que le choix variétal peut influencer l’intensité des épidémies des différentes maladies. Ces premiers résultats ouvrent la voie à l’étude plus approfondie de stratégies de déploiement variétal permettant l’optimisation du contrôle démographique du cortège des agents pathogènes aux échelles parcelle et paysage.
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