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Représentation de la plante
dans une optique de couplage de la dynamique de développement de la plante et de la dynamique de
l’ascochytose du pois
Journées Plantes et Peuplements Virtuels, ENS Lyon, 27-28 janvier 2008
Y. Monnet (SPE, Rennes, UMR BiO3P), B. Tivoli (SPE, Rennes, UMR BiO3P), M.-H. Jeuffroy (EA Grignon), R. Faivre (BIA Toulouse)
Senescent leavesPseudothecia
Necrotic lesionPycnidia
Air dispersalLong distance
Disease epidemic
Ascospores
Pycnospores
L’état du pathogène La « montée » de la maladie
Splash dispersalShort distance
L'ascochytose du pois protéagineuxDes éléments importants
no
de
sLe May (2002)
2 types de spores
Maladie polycyclique
Accélération de la sénescence
Gradient d’intensité de maladie
Pourquoi prendre en compte certains paramètres de l’architecture?
Modification du microclimat
Modification des facteurs de dispersion des spores
Travaux de C. LeMayEffet du couvert sur la progression de la maladie
HauteurRamificationsTaille entre nœudsSurface foliaire
Une large gamme de types architecturaux (biomasse aérienne, hauteur, taille des entrenoeuds, capacité de ramification...)
Absence de résistance totale, inefficacité au champ des résistances partielles
Structure stratifiée
Croissance indéterminée
L’architecture : un élément clé dans l’explication de la progression de
l’épidémie
Objectifs
Etude des interactions entre la plante, le couvert végétal et le pathogène
Couvert végétal(Architecture)
PathogènePlante hôte
Nos attentes du modèle: Connaître les effets directs et indirects du couvert végétal sur le développement de la maladie
Avoir des éléments permettant de définir des variétés et des pratiques culturales (densité semis, date, cultures associées…) à l’origine de conditions défavorables au développement de l’épidémie
Proposer une structure de base pour modéliser le développement d’une épidémie au sein d’un couvert végétal en connectant les divers modèles existants
Hiérarchisation des éléments qui ont un effet sur le développement de la maladie
Modélisation de la dynamique de développement de la plante
Structure du modèle
2 modules
Module « phénologie » Module « croissance »
Initiation des phytomères
Apparition des organes reproducteurs
Durée de développement
Ramification
Taille des entres nœuds
Taille des gousses
Surface foliaire
Cinétique de croissance
Modélisation de la dynamique de développement de la plante
Mise en place des organes végétatifs
(J. Lecoeur, Agrophysiologie du pois protéagineux)
NPI=nombre de phytomères initiésNLE=nombre de phytomères déployésNLE≤6 Plastochrone 1=37.28°Cj Phyllochrone 1=64.8°Cj
NLE>6 Plastochrone 2=47.2 °Cj Phyllochrone 2=47.2°Cj
D= durée de déploiement °Cj base 3
Semis
+156 °CJ
levée
+42.7 °CJ
10 phytomères initiés 0 déployé
R2-1
2ième phytomère
déployé
10ième phytomère
déployé
Phyllochrone 2
Plastochrone 1
Initiation11ième
phytomère
Plastochrone 2
Phyllochrone 1
11ième phytomère déployé
nième phytomère déployé
1iere ramificationR1
1 phytomère déployé
O. foliaire 1 mort
Sénescence
2*111012616 PlNPINPIPlNPIPhNPIPhD
1*102616 PlNPIPhNPIPhD
Module phénologie
~588°Cj
270°Cj
Début remplissage grains
Maturité
RSRP
Début remplissage grains
Maturité
Modélisation de la dynamique de développement de la plante
Mise en place des organes reproducteurs
(Solara ; Ney et Turc, 1993)
RF= 0.0238
RS= 0.0241
RP=0.046
Floraison
Floraison
levée
N1F
Floraison
RF
Arrêt de production des phytomères fonction du décalage entre la floraison
et la fin de déploiement
Module phénologie
Date de floraison et N1F fixés
Nombre d’étages florifères calculés
RFRLEeTRN INI 80.29140.50247.1076.9 38.0
(Roche et al,1998)
Durée de développement des gousses fixée
Modélisation de la dynamique de développement de la planteModule croissance
taille end sans contrainte (Solara)
0
2
4
6
8
10
12
0 5 10 15 20 25 30
n° noeud
taill
e e
n c
m construction
logistique
sol moyen
ietageaieb
TetageTaille
1
1max
))(exp(1
1max, tabiTT ti
cinétique de croissance
réduction
0
20
40
60
80
100
120
1 3 5 7 9 11 13
n°étage (en compétition)
% d
e r
éd
uc
tio
n
Taille maximale
cinétique de croissance
Taille maximale potentielle
Fonction de réduction
Prise en compte de la compétition entre organes végétatifs et reproducteurs
Tmax(etage) = Tmaxpot( (etage) - R(etage)
Croissance sigmoïdale
Modélisation de la dynamique de développement de la plante
Sorties du modèle
Surface/Taille
Taux de développement
Nombre d’étages reproducteurs
Nombre de fleurs Nombre
d’étages florifères Hauteur
Nombre d’étages
4 variables quantitatives
4 variables qualitatives
Pas de temps journalier
Modélisation de la dynamique de développement de la plante et perspectives
J60 J70 J75 J80 J90 J100 J110
Ramifications : capacité à ramifier
Sénescence : durée de vie des feuilles
Couvert : modélisation d’un ensemble de plantes
Perspectives:
Sorties du modèle
Perspectives: modélisation de la dynamique de l’ascochytose du pois
Le(s) mécanismes de montée de la maladie :
Âge physiologique des feuilles
La maladie pourrait se développer plus rapidement sur feuilles sénescentes
Microclimat
Gradient de température et d’humidité -el
Notre hypothèse:
Spores non limitantes
On ne prend pas en compte la dissémination
Gradient de spores
Contamination du bourgeon terminal
Infection
Extension
Extension
Contamination au sein du couvert
Perspectives: modélisation de la dynamique de l’ascochytose du pois
Concentration d’ascospores
HumiditéAge physiologique
Concentration de pycniospores
Relation entre maladie et paramètres architecturaux
Sénescence
Dépend du niveau d’éclairement
L’humidité
Dépend du degré d’ouverture du couvert
Disponibilité des spores
…des pistes complémentaires à explorer
Primary inoculumSoil
Volunteers
Necrotic lesionPycnidia
Senescent leavesPseudothecia
Necrotic lesionPycnidia
Fungal survival
Air dispersalLong distance
Splash dispersalShort distance
Disease epidemic
Disease initiation
Pycnospores
Ascospores
Ascospores
Secondary inoculum
Pycnospores
L'ascochytose du pois protéagineux
