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\title[Présentation du stage de M2]{Adaptation du Mildiou de la Vigne à la Pression Fongicide: Étude du fitness}
\date{14 juin 2007}
\author{Pierre Abadie}
\institute[INRA Bordeaux-Aquitaine]{INRA Bordeaux--Aquitaine\\
Unité Mixte de Recherche 1065 en Santé Végétale\\
Institut des Sciences de la Vigne et du Vin de Bordeaux\\
Responsable: Marie-France Corio-Costet}
\titlegraphic{ \center
\pgfimage[height=0.6cm]{logo} }


\begin{document}



\frame{\titlepage}



\section{Contexte Scientifique}


\subsection{Présentation de Plasmopara viticola}




\frame{\frametitle{Contexte}

   % \begin{columns}
      % \column{.6\textwidth}
 \begin{itemize}
    \item <1-> Mildiou de la vigne responsable de dégâts importants au vignoble $\Rightarrow$ 80\% des fongicides utilisés en viticulture
  \item <2->Agent du mildiou de la vigne: \textit{Plasmopara viticola}
    \end{itemize}      
       %\column{.5\textwidth}
       \begin{figure}[htb]
\centering
\includegraphics[height=4cm]{malade}\\
%\caption{Multiplication \textit{in vitro} de \textit{P. viticola}.} \label{sporulation}
%\includegraphics<c>[height=5cm]{cycle}
\end{figure}
    %\end{columns}


}

\frame{\frametitle{Cycle biologique du parasite}
\begin{scriptsize}
\begin{itemize}
\item Parasite biotrophe obligatoire
\item Oomycète, Straménopile (affilié aux algues brunes)
\end{itemize}
\end{scriptsize}
\begin{figure}[htb]
\centering
\includegraphics[height=4.5cm]{cycle}\\
%\caption{Multiplication \textit{in vitro} de \textit{P. viticola}.} \label{sporulation}
%\includegraphics<c>[height=5cm]{cycle}
\end{figure}


}



\frame{\frametitle{Contexte et objectifs}
\begin{itemize}
\item <1-> Depuis 1996, utilisation massive des fongicides "QoIs" (monosites) pour lutter contre cette maladie
 \item <2->Conséquence: apparition rapide de souches résistantes au vignoble
 \item <3->Résistance causée par une mutation ponctuelle dans la séquence du gène mitochondrial du cytochrome \textit{b} (G143A)
     \end{itemize}


   % \end{itemize}
}

\subsection{Objectifs de l'étude}

\frame{\frametitle{Contexte et Objectifs}

\begin{block}<1->{Objectif général de l'étude}
Acquérir des connaissances sur l'apparition, le maintien et la dispersion des souches de \textit{P. viticola} résistantes aux fongicides
\end{block}
\begin{exampleblock}<2->{Objectif du stage}
\begin{itemize}
\item Étudier le fitness et la compétitivité des souches résistantes
\item \textbf{Existe-t-il un "coût" de la résistance chez} \textit{P. viticola}\textbf{?}
\end{itemize}
\end{exampleblock}
}



\frame{\frametitle{Objectifs du stage}
\begin{enumerate}
  \item <1->Compléter et acquérir des données sur le fitness des souches sensibles et résistantes
  \item <2->Évaluer la compétitivité des souches et confirmer ou non les données de fitness
%\item <3-> Utiliser la mutation G143A comme marqueur pour quantifier les souches résistantes dans les mélanges du test de compétitivité
\item <3-> Analyser les données pour détecter ou non l'existence d'un coût de la résistance
     \end{enumerate}
}

\section{Mesure du fitness}
\subsection{Approche expérimentale}




\frame{\frametitle{Comment mesurer le fitness?}
\begin{exampleblock}<1->{Définition du fitness}
\begin{itemize}
\item valeur adaptative
\item concept comparatif du succès reproductif
\end{itemize}
\end{exampleblock}
\begin{block}<2->{Mesure d'un indice de fitness = "FIC"}
\begin{itemize}
\item Fréquence d'infection
\item Taille des sporanges
\item Temps de latence
\item Efficacité d'infection
\item Indice de Malthus $M = \frac{ln(\frac{N_{t}}{N_{0}})}{t}$ (capacité de sporulation)
\end{itemize}
\end{block}
}

\subsection{Résultats}
\frame{\frametitle{Mesures du FIC de 34 souches R et S}
\begin{figure}[htb]
\centering
\includegraphics[height=5.5cm]{fic}\\
%\caption{Attaque de mildiou sur feuille de vigne}
\end{figure}
\begin{itemize}
\item <2-> Pas de différence significative entre le FIC des souches sensibles et résistantes ($\chi^{2}$ + Newman-Keuls)
\end{itemize}
}

\frame{


\begin{exampleblock}{Suite de l'étude:}
Évaluer la compétitivité des souches et confirmer ou infirmer les données de fitness obtenues
\end{exampleblock}
}



\section{Test de compétitivité}
\subsection{Principe et objectif}



\frame{\frametitle{Couples de souches utilisés}
\begin{table}[h]
\begin{center}
\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|}
  \hline
  \textbf{Souche} & \textbf{Origine} & \textbf{Année} & \textbf{FIC} & \textbf{Phénotype} \\
\hline
\hline
  COU15 & Petit Couhins (33) & 2003 & \textcolor{blue}{0,366} & S \\
  MIC128 & Castillon (32) & 2005 & \textcolor{blue}{0,329} & R \\
  \hline
  PIC59 & Couhins (33) & 2003 & \textcolor{blue}{0,201} & R \\
FEM03 & Puligny-Montrachet (21) & 2003 & \textcolor{blue}{0,233} & S \\
  \hline
  PAU32 & Pauillac (33) & 2003 & \textcolor{red}{0,137} & R \\
COU15 & Petit Couhins (33) & 2003 & \textcolor{forestgreen}{0,366} & S \\
\hline
PAU32 & Pauillac (33) & 2003 & \textcolor{red}{0,137} & R \\
MIC103 & Fleurie (69) & 2004 & \textcolor{forestgreen}{0,315} & S \\
\hline
\end{tabular}
\end{center}
%\caption{Caractéristiques des couples de souches utilisées lors du test de compétitivité (S$=$sensible à la famoxadone, R$=$résistante).}
%\label{couples}
\end{table}
}

\frame{\frametitle{Principe du test de compétitivité}
\begin{figure}[htb]
\centering
\includegraphics[height=4cm]{schema}\\
%\caption{Attaque de mildiou sur feuille de vigne}
\end{figure}
}

%\frame{\frametitle{Inoculation de \textit{P. viticola} sur feuilles}
%\begin{figure}[htb]
%\centering
%\includegraphics[height=3cm]{repiquage}\\

%\end{figure}
%}

\subsection{Mesure par méthode biologique}

%\frame{\frametitle{Quantification de la proportion de souche résistante dans les mélanges}
%\center{Méthode biologique: le \textbf{crible fongicide}}
%\begin{figure}[htb]
%\centering
%\includegraphics[height=3cm]{fongicide}\\
%\caption{Attaque de mildiou sur feuille de vigne}
%\end{figure}
%}


\frame{\frametitle{Quantification de la proportion de souche résistante dans les mélanges}
\center{Méthode biologique: le \textbf{crible fongicide}}
\begin{figure}[htb]
\centering
\includegraphics[height=2cm]{fongicide}\\
%\caption{Attaque de mildiou sur feuille de vigne}
\end{figure}
\begin{figure}[htb]
\centering
%\includegraphics<2>[width=2cm]{ours.jpg}
\includegraphics[height=3cm]{gamme2}\\
%\caption{Attaque de mildiou sur feuille de vigne}
\end{figure}
}





%\frame{\frametitle{Résultats expérimentaux}

%\begin{figure}[htb]
%\centering
%\includegraphics[height=6cm]{moyennecourbesbio}\\
%\caption{Évolution des proportions de souche résistantes pour les quatre couples étudiés.}
%\end{figure}
%}

%\frame{\frametitle{Résultats expérimentaux}
%\begin{block}<1->{Résultats}
%\begin{itemize}
%\item Données significatives pour 3 couples sur 4
%\item Évolution des proportions \alert{en accord avec les données de fitness}
%\end{itemize}
%\end{block}

%\begin{exampleblock}<2->{Suite de l'étude:}
%Utilisation de l'outil moléculaire (PCR quantitative) pour préciser les résultats
%\end{exampleblock}
%}

\subsection{Mesure par méthode moléculaire}
%\frame{\frametitle{Objectif}
%\begin{block}<1->{Résultats}
%\begin{itemize}
%\item Données significatives pour 3 couples sur 4
%\item Évolution des proportions \alert{en accord avec les données de fitness}
%\end{itemize}
%\end{block}

%\begin{itemize}
%\item Préciser les résultats obtenus en mesure biologique
%\item Utiliser la mutation G143A conférant la résistance comme \textbf{marqueur}
%\end{itemize}
%}


\frame{\frametitle{Méthode moléculaire}
Protocole basé sur la détection de la mutation G143A sur le gène mitochondrial du cytochrome \textit{b}
\begin{figure}[htb]
\centering
\includegraphics[height=5cm]{amorces}\\
%\caption{Évolution des proportions de souche résistantes pour les quatre couples étudiés.}
\end{figure}

}

%\frame{\frametitle{Réalisation de gammes étalon}
%\begin{figure}[htb]
%\centering
%\includegraphics[height=4cm]{gammepcr}\\
%\caption{Gamme étalon réalisée pour le couple PAU32/MIC103.}
%\end{figure}
%}

\subsection{Résultats}

\frame{\frametitle{Couple MIC128 (FIC=0,329) / COU15 (FIC=0,366)}
\begin{columns}
       \column{.5\textwidth}
    \begin{figure}[htb]
\centering
\includegraphics[height=3cm]{coumic}\\
\caption{\begin{footnotesize}Mesure biologique \end{footnotesize}}
\end{figure}  
       \column{.5\textwidth}
\begin{figure}[htb]
\centering
\includegraphics[height=3cm]{coumicpcr}\\
\caption{\begin{footnotesize}Mesure moléculaire \end{footnotesize}}
\end{figure}
    \end{columns}

\begin{center}
\begin{itemize}
\item <2-> Pas d'évolution des proportions
\item <2-> \textbf{En accord avec les données de fitness}
\end{itemize}
\end{center}
}


\frame{\frametitle{Couple PAU32 (FIC=0,137) / MIC103 (FIC=0,315)}
\begin{columns}
       \column{.5\textwidth}
    \begin{figure}[htb]
\centering
\includegraphics[height=3cm]{paumic}\\
\caption{\begin{footnotesize}Mesure biologique \end{footnotesize}}
\end{figure}  
       \column{.5\textwidth}
\begin{figure}[htb]
\centering
\includegraphics[height=3cm]{paumicpcr}\\
\caption{\begin{footnotesize}Mesure moléculaire \end{footnotesize}}
\end{figure}
    \end{columns}

\begin{center}
\begin{itemize}
\item <2-> Données de mesure biologique non significatives
\item <2-> Diminution de la souche résistante (mesure moléculaire)
\item <2-> \textbf{En accord avec les données de fitness}
\end{itemize}
\end{center}
}



\frame{\frametitle{Couple PAU32 (FIC=0,137) / COU15 (FIC=0,366)}
\begin{columns}
       \column{.5\textwidth}
    \begin{figure}[htb]
\centering
\includegraphics[height=3cm]{paucou}\\
\caption{\begin{footnotesize}Mesure biologique \end{footnotesize}}
\end{figure}  
       \column{.5\textwidth}
\begin{figure}[htb]
\centering
\includegraphics[height=3cm]{paucoupcr}\\
\caption{\begin{footnotesize}Mesure moléculaire \end{footnotesize}}
\end{figure}
    \end{columns}

\begin{center}
\begin{itemize}
\item <2-> Diminution de la souche résistante
\item <2-> \textbf{En accord avec les données de fitness}
\end{itemize}
\end{center}
}






\frame{\frametitle{Couple PIC59 (FIC=0,201) / FEM03 (FIC=0,233)}
\begin{columns}
       \column{.5\textwidth}
    \begin{figure}[htb]
\centering
\includegraphics[height=3cm]{picfem}\\
\caption{\begin{footnotesize}Mesure biologique \end{footnotesize}}
\end{figure}  
       \column{.5\textwidth}
\begin{figure}[htb]
\centering
\includegraphics[height=3cm]{picfempcr}\\
\caption{\begin{footnotesize}Mesure moléculaire \end{footnotesize}}
\end{figure}
    \end{columns}

\begin{center}
\begin{itemize}
\item <2-> Pas d'évolution en mesure biologique \\
$\rightarrow$ \textbf{en accord avec les données de fitness}
\item <2-> Augmentation de la souche résistante en mesure moléculaire \\
$\rightarrow$ \textbf{désaccord avec les données de fitness}
%\item <2-> \textbf{Désaccord avec les données de fitness}
\item <3-> Mais: fort taux de sporulation + contamination de PIC59
\end{itemize}
\end{center}
}


\section{Analyse -- Discussion}

\subsection{Test de compétitivité}



\frame{\frametitle{Test de compétitivité}
\begin{itemize}
%\item Protocole délicat (matériels vivants, nombreux paramètres, durée)
\item Résultats satisfaisants (obtention d'informations, bonne reproductibilité)
\item Pour 3 couples sur 4: les résultats sont en accord avec les données de FIC
\end{itemize}

\begin{exampleblock}<2->{Conclusion}
\alert{\textbf{Le FIC est un bon indicateur du fitness chez} \textit{P. viticola}}
\end{exampleblock}
}

\subsection{Existe-t-il un coût de la résistance?}



\frame{\frametitle{Coût de la résistance}
\begin{block}<1->{Analyse des résultats de FIC}
\begin{itemize}
\item Pas de corrélation entre les différents paramètres
\item Point particulier: L'indice de Malthus est significativement meilleur chez les souches R
\item \textbf{Pas de différences significatives de fitness entre les souches R et S ($P=0,17$)}
\end{itemize}
\end{block}
}

\frame{
\begin{figure}[htb]
\centering
\includegraphics[height=5.5cm]{fic}\\
%\caption{FIC obtenu pour les 34 souches étudiées}
\end{figure}
\begin{center}
$\Rightarrow$ \alert{\textbf{Pas de coût de la résistance détectable}}
\end{center}
}


\frame{\frametitle{Existe-t-il un coût de la résistance?}
\alert{\textbf{Pas de coût de la résistance détectable}}
\begin{block}<2->{Hypothèses explicatives}
\begin{itemize}
\item<2-> Il n'y a pas de coût de la résistance chez les souches provenant du vignoble
\item<3-> Le coût existe mais les souches résistantes sélectionnées possédaient avant la mutation un très bon fitness
\item<4-> Le coût existe mais la sélection naturelle favorise des mutations compensatrices du coût
\end{itemize}
\end{block}
}

\subsection{Perspectives}
\frame{\frametitle{Perspectives}
\begin{itemize}
\item Modélisation informatique intégrant les données de fitness\\
(logiciel Stella$^{\begin{scriptsize}\textregistered\end{scriptsize}}$)
\item Étude du fitness à des températures moins favorables au parasite
\item Étude de l'héritabilité de la résistance
\item Étude spatio-temporelle des populations résistantes \textit{in natura}

\end{itemize}
}

\setbeamertemplate{background canvas}{\includegraphics[width=\paperwidth,height=\paperheight]{dsc00554}} 
%


\plainframe{
}






\end{document}


