Origine et modes de dispersion des épidémies dues à Phytophthora megakarya dans les systèmes de cacaoculture innovants au Cameroun

Djeumekop Ndoungue Mireille Minette. 2020. Origine et modes de dispersion des épidémies dues à Phytophthora megakarya dans les systèmes de cacaoculture innovants au Cameroun. Montpellier : Montpellier SupAgro, 196 p. Thèse de doctorat : Biologie des interactions : Montpellier SupAgro

Encadrement : Neema, Claire ; Ten Hoopen, Martijn

Résumé : Phytophthora megakarya (Brasier and Griffin), l'une des espèces responsables de la pourriture brune des fruits du cacaoyer est à l'origine d'importantes pertes allant jusqu'à 80% sans mesures de contrôle en Afrique Centrale et de l'Ouest. Cette espèce est connue comme la plus agressive sur cacaoyer et est dans un processus invasif. P. megakarya a complètement remplacé P. palmivora dans les plantations du Cameroun et du Nigéria mais coexiste encore dans celles du Ghana et de Côte d'Ivoire. Le caractère endémique de P. megakarya et sa récente introduction en Côte d'Ivoire (plus grand pays producteur de cacao) constitue une réelle menace pour le potentiel de production de l'Afrique entière et de l'industrie cacaoyère globale. Cette situation soulève des questionnements sur des mesures de prévention et de limitation des processus de dispersion de cette espèce invasive. La détermination de l'origine de l'inoculum dans les parcelles/régions encore exempte de cette espèce et l'identification des facteurs déterminant l'installation et la propagation de la pourriture brune due à P. megakarya peuvent permettre de trouver des leviers d'action pour améliorer les stratégies de lutte. Cette thèse porte sur le suivi épidémiologique des infections dues à P. megakarya dans les parcelles cacaoyères nouvelles installées. Elle s'est proposée de : i) décrire la dynamique spatiotemporelle de la maladie au sein de ces parcelles, ii) étudier la diversité de P. megakarya en relation avec la dynamique épidémique et iii) d'identifier les facteurs associés à la présence de la pourriture brune. Cette étude a été menée dans quatre parcelles cacaoyères initialement dépourvues d'inoculum endogène situées dans trois localités du Cameroun : Bakoa et Kedia en zone de savane et Ngat en zone de forêt. Des observations sur la présence de la maladie entre 2009 et 2016 ont été réalisées pour décrire la dynamique des cacaoyers infectés. L'analyse spatiale a révélé une distribution globalement agrégée des infections confortée par des autocorrélations positives indiquant une dispersion de proche en proche. L'étude de la dynamique temporelle a permis de mettre en évidence l'importance relative de l'inoculum primaire et secondaire. La récurrence des foyers d'infections dans certains endroits de parcelles a été observée et serait due à un environnement microclimatique favorable au développement de la maladie. Les souches de P. megakarya collectées dans les parcelles et leur environnement voisin ont permis de faire le génotypage via les marqueurs SSR. La description de la diversité génétique des souches de P. megakarya a montré une faible variabilité génétique et l'existence d'un type sexuel dans les populations étudiées suggérant un mode de reproduction essentiellement clonal. Les génotypes multilocus majoritaires MLG 11 et MLG 16 ont été observés dans les parcelles et leur voisinage pendant toute la période d'étude et seraient probablement à l'origine des infections primaires. Une discrimination géographique des complexes clonaux CC 11 et CC 16 a été observée, indiquant une adaptation selon les zones de savane et de forêt respectivement. Le test de pathogénicité des souches majoritairement présentes a également mis en évidence une différence du niveau d'agressivité entre celles de savane et de forêt. La prospection d'un réseau de parcelles a permis de montrer l'importance de l'environnement voisin et des opérations culturales dans la gestion de la maladie. En somme l'isolement par la distance ou via des haies naturelles des nouvelles parcelles limiterait l'arrivée de l'inoculum primaire. Une récolte phytosanitaire rigoureuse en début d'épidémie contribuerait à limiter la propagation de la maladie et l'utilisation des fongicides.

Résumé (autre langue) : Phytophthora megakarya (Brasier and Griffin), one of Phytophthora species responsible of black pod rot on cacao tree, is causing significant losses of up to 80% if no control measures are taken in Central and West Africa. This species is known as the most aggressive on cocoa tree and it still an invasive process. Moreover, P. megakarya has completely replaced P. palmivora in the plantations of Cameroon and Nigeria but still coexists in those of Ghana and Côte d'Ivoire. The endemic nature of P. megakarya and its recent introduction in Côte d'Ivoire (the largest cocoa producing country) make it as a real threat to the cacao production potential of Africa and consequently fo the global cocoa industry. This situation raises questions about measures to prevent and limit the dispersal processes of this invasive species. Determination of inoculum origin in the plots / regions which are free of this species, the identification of the factors that govern the installation and propagation of P. megakarya black pod rot can help to identify how to prevent and limit disease spread in order to improve control strategies. This aim of this thesis was to monitoring of P. megakarya infections in newly established cocoa plots. Specifically the purposes was to: i) describe the spatiotemporal dynamics of the disease in these plots, ii) study the diversity of P. megakarya in relation to epidemic dynamics and identify the factors associated with brown rot and iii) identify factors that are related to the presence of disease in field. This study was conducted in three cocoa plots that were initially free of endogenous inoculum located in three localities in Cameroon: Bakoa and Kedia in the savanna zone and Ngat in the forest zone. Observations on the presence of disease between 2009 and 2016 were made to describe the infected cocoa trees dynamics. Spatial analysis revealed a cluster distribution of infested trees in all plots supported by positive autocorrelations indicating a step by step dispersion. The study of temporal dynamics allowed to highlight the relative importance of the primary and secondary inoculum. The recurrence of disease foci in certain plot locations has been observed and could be due to a favorable microclimatic environment. The strains of P. megakarya collected in plots and their surrounding environment allowed genotyping through SSR markers. The description of the genetic diversity of P. megakarya strains showed a low genetic variability and the existence of one mating type in the studied populations suggesting a clonal reproduction. The most frequent multilocus genotypes MLG 11 and MLG 16 were observed in the plots and their neighborhoods throughout the study period and would probably be responsible of primary infections. Geographical discrimination of both clonal complexes CC 11 and CC 16 was observed, indicating an adaptation according to the savanna and forest zones respectively. The pathogenicity test of frequent strains also revealed a difference in the level of aggressiveness between those of savanna and forest. The exploration of sample of plots shown the importance of the surrounding environment and cultural practices in black pod disease management. In short, isolation by distance or through natural hedges of new plots would limit the arrival of primary inoculum. A rigorous phytosanitation at the beginning of epidemic would help to limit the spread of the disease and the use of fungicides.

Mots-clés Agrovoc : surveillance épidémiologique, transmission des maladies, système de culture, Theobroma cacao, analyse spatiale, maladie des plantes, contrôle de maladies

Mots-clés géographiques Agrovoc : Cameroun

Mots-clés complémentaires : Phytophthora megakarya

Mots-clés libres : Phytophthora megakarya, Theobroma cacao, Épidémiologie

Classification Agris : H20 - Maladies des plantes

Auteurs et affiliations

• Djeumekop Ndoungue Mireille Minette, Montpellier SupAgro (FRA)

Source : Cirad-Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/598912/)

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