Résistance du maïs à la chenille légionnaire d'automne (Spodoptera frugiperda) en Afrique

La chenille légionnaire d'automne (CLA), Spodoptera frugiperda (Lepidoptera : Noctuidae), un ravageur du maïs originaire des Amériques, a été signalée pour la première fois en Afrique de l'Ouest et du Centre en 2016, avant d'envahir la quasi-totalité de l'Afrique subsaharienne (ASS) en 2017. Ce nouveau ravageur est à l'origine d'une perte de rendement annuelle du maïs estimée à 9,4 milliards de dollars et menace gravement la sécurité alimentaire en Afrique subsaharienne. Face à cette menace, plusieurs moyens de lutte ont été lancés par plusieurs institutions nationales et internationales de recherche agronomique. Dans un contexte de recherche de solutions rapides, autres que l'utilisation des pesticides de synthèse, le premier travail entrepris dans cette étude a consisté à utiliser la silice, un inducteur connu de résistance des plantes aux stress biotiques et abiotiques. Une étude en serre a permis de montrer qu'une augmentation de la teneur en silice de la plante perturbait le développement des larves d'une des deux populations de la CLA présentes en Afrique. En parallèle, une stratégie de lutte contre la CLA par l'utilisation de la résistance de la plante hôte à partir des matériels issus du germoplasme de maïs tropical a été développée. Dans ce contexte, un criblage intensif contre la CLA a été réalisé par infestation artificielle en serre au Kenya entre 2017 et 2018 sur environ 3000 lignées de maïs disponibles dans le germoplasme du Centre International d'Amélioration du Maïs et du Blé (CIMMYT). Parmi ces lignées, quatre (CKSBL10008, CML71, CML125 et CML370) se sont révélées résistantes à la CLA. Cependant, les informations sur l'hérédité, les mécanismes et la base chimique de la résistance de ces lignées n'étaient pas connues. Cette thèse a montré que : 1) pour l'hérédité de la résistance, les hybrides ont montré une hétérosis avec des niveaux de résistance plus élevés que les lignées parentales. L'aptitude générale (AGC) et spécifique (ASC) à la combinaison ainsi que le croisement réciproque ont constitué une source de variation très significative pour l'hérédité de la résistance. Les lignées CKSBL10008 et CML71 se sont révélées avoir les meilleures AGC pour la résistance à l'alimentation foliaire par les larves. L'action génétique non additive a été une source très importante de variation pour l'hérédité de la résistance pour la survie des larves de la CLA, suggérant que la sélection par hétérosis serait la meilleure stratégie pour améliorer ce caractère de résistance dans les deux lignées CML71 et CKSBL10008. 2) En ce qui concerne les mécanismes de résistance, CML71 et CKSBL10008 ont montré le plus haut niveau de résistance par antibiose suite aux faibles taux de croissance relatifs (RGR) des larves. Ces deux lignées se sont également avérées moins préférées par les chenilles de CLA en raison d'une plus faible proportion de larves trouvées sur les portions de feuilles de ces génotypes. La non-préférence pour l'alimentation et le faible RGR des larves sur ces lignées suggèrent une résistance biochimique à la CLA. 3) L'analyse métabolomique a révélé que CML71 et CKSBL10008 possèdent des métabolites spécifiques qui sont absents ou moins abondants dans les lignées sensibles. De cette étude, 11 métabolites, dont les effets contre les ravageurs et les maladies des cultures ont été rapportés dans la littérature, se sont révélés être de bons candidats pour expliquer la résistance à la CLA. C'est le cas par exemple des acides aminés non-protéiques tel que le GABA. Cette thèse révèle que CML71 et CKSBL10008 sont des lignées très prometteuses pour la sélection d'une résistance génétique native à la CLA dans le maïs tropical en ASS.