Recherche de déterminants génétiques de la résistance aux herbicides auxiniques chez le Coquelicot (Papaver rhoeas L.) dans un but de diagnostic

Le coquelicot (Papaver rhoeas) est une adventice cosmopolite très répandue dans les cultures de céréales d’hiver en Europe qui présente un haut potentiel d’invasion et de propagation dans les cultures. Il est principalement contrôlé par les herbicides inhibiteurs de l’ALS et les herbicides auxiniques. L’utilisation intensive de ces deux modes d’action à conduit à l’évolution de la résistance dans de nombreuses populations de coquelicot à travers l’Europe. La résistance aux herbicides implique deux catégories de mécanismes : la résistance liée à la cible (RLC) et la résistance non liée à la cible (RNLC). Chez le coquelicot, seuls des mécanismes de RNLC ont été identifiés, mais les gènes spécifiques restent inconnus. Ce travail de thèse a donc plusieurs objectifs : (i) identifier et potentiellement valider les déterminants génétiques de la résistance aux herbicides auxiniques chez le coquelicot et (ii) évaluer la présence de résistance aux herbicides auxiniques dans des populations françaises de Coquelicot. Dans une première partie, nous avons caractérisé phénotypiquement le matériel végétal disponible via des tests biologiques de sensibilités aux herbicides (Chapitre 1) pour évaluer la situation de la résistance des coquelicots aux herbicides auxiniques en France. Nous avons montré que la résistance au 2,4-D en France était répandue, voire très bien installée dans certaines zones. Nous avons également identifié deux parcelles en Italie et en Grèce où des plantes résistantes à l’halauxifène-méthyl ont été détecté, suggérant un début d’évolution de la résistance à ce nouvel herbicide de synthèse. Les populations avec un ratio équilibré d’individus résistants et sensibles ont été utilisées pour la production de matériel végétal pour les approches de biologie moléculaire de la deuxième partie.Dans une deuxième partie, nous avons étudié la résistance constitutive au 2,4-D et à l’halauxifène-méthyl parmi 14 populations via le séquençage de l’ARN (RNAseq) (Chapitre 2). Nous avons montré que les profils d’expression des plantes sensibles et résistantes étaient propres à chaque population. Parmi les gènes différentiellement exprimés chez les plantes résistantes, certaines familles de gènes potentiellement impliqués dans la métabolisation des herbicides (CYP450, GST, transporteurs ABCs etc.) ou des cascades de régulation (facteurs de transcription, protéines kinases) ont été identifiées. Sur la base de ces résultats, le niveau d’expression de ces gènes à été validé v