La connaissance des effets et modes d’action des QTL (Quantitative Trait Loci) de résistance des plantes aux maladies est un enjeu majeur pour l’exploitation durable des résistances génétiques en agriculture. Dans le pathosystème pois/Aphanomyces euteiches, présentant une importance économique majeure, l’objectif de la thèse a consisté à valider les effets de QTL de résistance, seuls ou en combinaison, et à connaitre leurs modes d’action sur les étapes du cycle de l’agent pathogène. Un total de 157 NILs (Near Isogenic Lines) de pois issues d’un programme de Back-cross Assisté par Marqueurs, porteuses d’aucun, un, deux ou trois des sept principaux QTL de résistance préalablement identifiés, a été génotypé à l’aide d’une puce 15K SNPs et évalué pour la résistance. Les NILs porteuses de QTL à effets majeurs, seuls ou en combinaison avec des QTL à effets mineurs,ont présenté des niveaux accrus de résistance partielle en conditions contrôlées et au champ par rapport aux NILs dépourvues de QTL, dans différents fonds génétiques. Certaines NILs comportant des QTL individuels ou combinés à effets mineurs ont également montré un niveau réduit de sévérité de la maladie dans l’une ou les deux conditions de test. La plupart des QTL a présenté des effets significatifs sur le ralentissement de l’infection et/ou de la quantité d’ADN pathogène ayant colonisé la racine pendant sept jours après inoculation. Cette thèse fournit des outils et éléments de choix de QTL à combiner en sélection pour augmenter l’efficacité de la résistance partielle à A. euteiches dans les futures variétés de pois / Knowledge of the effects and action modes of resistance QTL to plant diseases is a major challenge for the durable use of genetic resistances in agriculture. In the pea/Aphanomyces euteiches pathosystem, which has a major economic importance, the aim of this study was to validate the single or combined effects of main resistance QTL, and study their action modes on steps of the pathogen life cycle. A total of 157 pea NILs (Near Isogenic Lines) created by Marker-Assisted Back-crossing and carrying no, one, two or three of the seven main resistance QTL previously identified, was genotyped using a 15K SNPs array and evaluated for resistance. The NILs carrying major-effect QTL, individually or in combination with minor-effect QTL, had increased levels of partial resistance in controlledconditions and in the field compared to NILs without QTL, in different genetic backgrounds. Several NILs carrying single or multiple minor-effect QTL also showed reduced levels of disease severity in one or the two test conditions. Most of the QTL had significant effects on slowing down infection and/or pathogen DNA quantity which had colonized the root for seven days after inoculation. This study gives tools and information for the choice of resistance QTL to use in pyramiding breeding strategies for increasing partial levels of resistance to A. euteiches in future pea varieties.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Dans un contexte d’agriculture durable, la création de variétés combinant des facteurs génétiques de résistance et d’architecture de la plante présente un intérêt majeur pour limiter le développement des maladies. La thèse a visé à analyser l’interdépendance des déterminants génétiques de l’architecture racinaire et de la résistance à A. euteiches, agent pathogène tellurique majeur du pois. Une analyse de génétique d’association conduite sur tout le génome, à partir d’une collection de 266 lignées de pois, a permis d’identifier 150 locus de résistance et d’architecture et de les comparer aux QTL précédemment étudiés. Une région commune à effet majeur a été associée à la résistance et à un caractère de développement racinaire intrinsèque. Plusieurs régions ont été détectées à la fois pour la résistance et des caractères de vigueur racinaire en réponse à l’infection.La combinaison de la résistance et de caractères d’architecture dans une sélection de lignées a été associée à une réduction des pertes de rendement au champ. Les résultats ont permis d’apporter des connaissances originales sur la génétique comparative de la résistance aux maladies et de l’architecture des plantes au niveau racinaire. Ils fournissent des outils, géniteurs et éléments de choix de QTL de résistance et d’architecture racinaire à combiner pour la sélection de futures variétés de pois résistantes à A. euteiches. / In a sustainable agriculture context, breeding for varieties combining genetic resistance and plant architecture is of major interest to limit diseases impacts in crops. The aim of this thesis was to analyze the interpendance of the genetic determinants of root architecture and resistance to Aphanomyces euteiches, a major soil born pathogen of peas. A genome wide association analysis among a 266-pea-line collection enabled us to pinpoint a total of 150 loci associated with resistance and plant architecture, and to compare them with QTL detected in previous studies. A common major locus was associated with resistance and an intrinsic root architecture trait.Several loci were detected for both resistance and disease-induced architecture. The combination of resistance and some architecture traits in selected pea lines was associated with reduced yield losses in infested fields. Results provide original knowledge on comparative genetics of disease resistance and plant architecture for root rot diseases. They provide tools (SNPs and marker haplotypes), parental lines and information for the choice of resistance and architecture QTL to combine in breeding strategies to improve resistance to A. euteiches in future pea varieties.