La lutte contre la pourriture à sclérotes du soya nécessite le développement de méthodes d'inoculation pour évaluer la résistance des nouvelles lignées à la maladie. Dans le cadre de ce projet, une nouvelle méthode d'inoculation artificielle (méthode du coton imbibé d'une suspension de mycélium), développée antérieurement dans notre laboratoire pour emploi en serres, a été optimisée pour permettre son emploi en conditions de champ. Pour ce faire, deux stades de développement des plantes au moment de l'inoculation et la nécessité ou non de l'irrigation ont été testés. Les résultats ont montré qu'un système d'irrigation n'est pas obligatoire, bien qu'il améliore la capacité de discrimination et contribue à assurer une pression de maladie constante. Quant au stade d'inoculation, les deux stades employés (RI et R3) se sont avérés équivalents. Une fois optimisée, cette méthode a été comparée à la méthode des sclérotes, laquelle est utilisée par le Réseau des grandes cultures du Québec (RGCQ) lors des essais officiels d'enregistrement. La méthode du coton imbibé s'est avérée reproductible et significativement corrélée avec la méthode des sclérotes. Elle a montré une discrimination très fine des cultivars résistants et sensibles dans tous les essais, même lors d'un été chaud et sec, ce que n'a pas permis la méthode des sclérotes.

La sclérotiniose est une maladie importante du soja en Amérique du Nord. La résistance génétique à cette maladie est un moyen efficace et économique pour combattre cette maladie. Dans le but de mieux comprendre le contrôle génétique de la résistance, nous avons d’abord mis au point deux outils de recherche : i) une méthode permettant de bien caractériser des lignées de soja en matière de résistance à la sclérotiniose et ; ii) une approche de génotypage permettant d’obtenir de l’information sur des milliers de marqueurs en simultanée. Nous avons utilisé ces outils pour identifier les régions génomiques responsables de la résistance à la sclérotiniose par : i) une approche QTL biparentale et ii) une approche par analyse d’associations. Dans un premier temps, nous avons mis au point et validé une méthode d’inoculation artificielle fiable et reproductible pour mesurer la résistance à la sclérotiniose. Posteriorement, nous avons développé une approche de génotypage par séquençage (GBS) permettant de caractériser rapidement et efficacement un grand nombre de marqueurs SNP chez le soja. Dans ce volet, un protocole de préparation de librairies génomiques GBS a été mis au point de même qu’un pipeline d'analyse bio-informatique pour l’appel des SNP. Finalement, des analyses de cartographie génétique ont été réalisées sur deux populations pour identifier les régions génomiques conférant une résistance à la sclérotiniose. Dans un premier travail, 141 lignées F6 issues du croisement entre les cultivars Majesta et Hikmok Sorip a été caractérisée pour la résistance à la maladie. À l’aide d’une carte génétique comptant 515 marqueurs SNP obtenus par GBS, nous avons identifié une région sur le chromosome Gm07 contribuant à la résistance observée chez le cultivar Majesta. Dans un second travail, 101 lignées de soja non apparentées ont été caractérisées pour leur résistance à la maladie et leur génotype a été déterminé pour 8397 marqueurs SNP obtenus par GBS. L’analyse d’associations a permis d’identifier trois régions chromosomiques fortement associées à la résistance à la maladie. Ces résultats faciliteront l’identification de lignées exotiques chez lesquelles la résistance s’appuie vraisemblablement sur des gènes différents afin de les introduire au sein du germoplasme canadien. / White mold is an important disease of soybean in North America. Genetic resistance to this disease is a cost-effective way to control this disease. In order to better understand the genetic control of resistance, we first developed two research tools: i) a method to characterize soybean lines in terms of their resistance to white mold; and ii) a genotyping approach for obtaining information on hundreds or thousands of markers simultaneously. In a second phase, we used these new tools to identify the genomic regions responsible for resistance to white mold via two approaches: i) a "traditional" biparental QTL mapping approach and ii) an association mapping approach. At first, we developed and validated a reliable and reproducible method for artificial inoculation to measure resistance to white mold. Then, we developed a genotyping by sequencing (GBS) approach to quickly and efficiently characterize a large number of SNP markers in soybean. As part of this work, a protocol for preparing GBS genomic libraries has been developed as well as a pipeline of bioinformatics analysis to call SNPs. Finally, genetic mapping analysis was performed on two populations to identify genomic regions conferring resistance to white mold. In the first case, a population of 141 F6 lines from a cross between the cultivars Majesta and Hikmok Sorip was characterized for resistance to the disease. By using a dense genetic map counting 515 SNP markers obtained by GBS, we have identified a region on chromosome Gm07 contributing to the resistance observed in the cultivar Majesta. In the second case, 101 unrelated soybean lines were characterized for their resistance to disease and were genotyped with 8,397 SNP markers obtained by GBS. The mapping association analysis identified three chromosomal regions strongly associated with disease resistance. The strongest association was found on chromosome Gm03, while regions on chromosomes Gm08 and Gm20 also showed significant associations. These results will facilitate the identification of exotic lines in which resistance is likely based on different genes to be introduced in the Canadian germplasm.

La pourriture à sclérotes (Sclerotinia sclerotiorum) est l’une des maladies les plus importantes du soja qui cause des dégâts considérables au Canada en absence de lignées complètement résistantes. Grâce à la sélection génomique, il est possible de développer des lignées et cultivars dotés d’une résistance accrue à cet ascomycète. Mais avant tout, il est nécessaire d’identifier les régions génomiques responsables de la résistance, pour orienter les choix des sélectionneurs en ce qui a trait aux parents à employer pour les croisements, de même que pour pratiquer une sélection accélérée à l’aide de marqueurs moléculaires. Dans la présente étude, nous avons réalisé une étude d’association pangénomique (ou GWAS, de l’anglais Genome-Wide Association Study) pour identifier des locus de caractère quantitatif (QTL) contribuant à la résistance partielle rencontrée chez le matériel canadien. Nous avons génotypé 127 lignées, évaluées précédemment pour la résistance à la pourriture à sclérotes, avec près de 1,5M de marqueurs SNP de haute qualité. Ce catalogue offre une couverture exhaustive du génome et l’opportunité d’explorer des régions qui n’avaient pas bénéficié d’une couverture complète en marqueurs lors d’études précédentes. Cette analyse a permis d’identifier un nouveau QTL sur le chromosome 1 Gm01 où l’allèle de résistance entraîne une réduction de la longueur des lésions sur la tige de 29 mm. Pour valider ce QTL, les descendants issus d’un croisement biparental entre deux lignées contrastées pour ce marqueur ont été génotypés puis évalués pour la résistance. Les résultats montrent que les individus porteurs de l’allèle de résistance à ce QTL ont développé des lésions 43 mm plus courtes, soit une réduction de 48 % par rapport aux descendants porteurs de l’allèle de sensibilité. Ces résultats suggèrent que ce QTL constitue un candidat prometteur pour développer des lignées de soja affichant une plus grande résistance à la pourriture à sclérotes. / Sclerotinia stem rot (SSR) (Sclerotinia sclerotiorum) is one of the most important soybean diseases causing considerable damage in Canada in the absence of fully resistant lines. Thanks to genomic selection, it is possible to develop lines with increased resistance to this ascomycota. But first, it is necessary to identify the genomic regions responsible for resistance, to guide breeders' choices regarding parents to be used for crosses, as well as to inform selection with the help of molecular markers. In this study, we conducted a genome-wide association study (GWAS) to identify quantitative trait loci (QTL) of partial resistance in Canadian material. We genotyped 127 lines, previously evaluated for SSR resistance, with close to 1.5M high-quality SNPs. This catalog offers extensive genome coverage and the opportunity to explore areas that were incompletely covered in previous studies. This analysis identified a new QTL on chromosome 1 Gm 01 where the resistant allele reduced lesion length on the stem by 29 mm. To validate this QTL, the descendants of a cross between two lines carrying contrasted alleles for Gm01 were genotyped and then evaluated for resistance. The results show that individuals carrying the resistance allele developed lesions that were 43 mm shorter, a reduction of 48% compared to those bearing the sensitivity allele. These results suggest that this QTL is a promising candidate for developing soybean lines with enhanced resistance to SSR.

Chez deux sols (loam argileux ou sableux), on a comparé l'effet de la monoculture de soja et de la rotation soja-maïs (2-3 ans de maïs puis 1-2 ans de soja), ainsi que l'effet d'un compost urbain et de la fertilisation minérale, sur la survie et la germination carpogénique des sclérotes du Sclerotinia sclerotiorum et sur la sclérotiniose du soja. Au site argileux, la rotation de 3-ans-de-maïs a réduit (effet suppressif) la gravité de la maladie par un rendement accru du soja et par la diminution du couvert de dicotylédones, alors que le compost a augmenté la maladie. L'azote était négativement corrélé à la survie des sclérotes sous fertilisation minérale. Au site sableux, l'interaction 3-ans-de-maïs x compost a réduit la maladie. La teneur en argile a favorisé la germination carpogénique et la gravité de sclérotiniose, alors qu'une stabilité structurale accrue et l'activité microbiologique étaient négativement corrélées à la germination. Cette étude approfondit les interactions entre pratiques culturales, santé du sol et couvert végétal, et contribue à mieux expliquer leurs effets propres et communs sur la sclérotiniose.