Eternal Rice: a case study of sustainable management of plant resistance

H. Huang, J. Liao, Isabelle Meusnier (), Didier Tharreau (), Henri Adreit (), Thomas Kroj (), Mourad Hannachi (), Y. Dong, S. Duan, C. Li, Pierre Gladieux (), E. Fournier () and Jean Benoît Morel ()
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H. Huang: Yunnan Agricultural University
J. Liao: Yunnan Agricultural University
Isabelle Meusnier: UMR PHIM - Plant Health Institute of Montpellier - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement - IRD - Institut de Recherche pour le Développement - UM - Université de Montpellier - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement - Institut Agro - Montpellier SupAgro - Institut Agro - Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement
Didier Tharreau: UMR PHIM - Plant Health Institute of Montpellier - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement - IRD - Institut de Recherche pour le Développement - UM - Université de Montpellier - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement - Institut Agro - Montpellier SupAgro - Institut Agro - Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement, Cirad-BIOS - Département Systèmes Biologiques - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement
Henri Adreit: UMR PHIM - Plant Health Institute of Montpellier - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement - IRD - Institut de Recherche pour le Développement - UM - Université de Montpellier - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement - Institut Agro - Montpellier SupAgro - Institut Agro - Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement, Cirad-BIOS - Département Systèmes Biologiques - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement
Thomas Kroj: UMR PHIM - Plant Health Institute of Montpellier - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement - IRD - Institut de Recherche pour le Développement - UM - Université de Montpellier - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement - Institut Agro - Montpellier SupAgro - Institut Agro - Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement
Mourad Hannachi: SADAPT - Sciences pour l'Action et le Développement : Activités, Produits, Territoires - AgroParisTech - Université Paris-Saclay - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement
Y. Dong: Yunnan Agricultural University
S. Duan: Yunnan Agricultural University
C. Li: Yunnan Agricultural University
Pierre Gladieux: UMR PHIM - Plant Health Institute of Montpellier - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement - IRD - Institut de Recherche pour le Développement - UM - Université de Montpellier - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement - Institut Agro - Montpellier SupAgro - Institut Agro - Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement
E. Fournier: UMR PHIM - Plant Health Institute of Montpellier - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement - IRD - Institut de Recherche pour le Développement - UM - Université de Montpellier - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement - Institut Agro - Montpellier SupAgro - Institut Agro - Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement
Jean Benoît Morel: UMR PHIM - Plant Health Institute of Montpellier - Cirad - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement - IRD - Institut de Recherche pour le Développement - UM - Université de Montpellier - INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement - Institut Agro - Montpellier SupAgro - Institut Agro - Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement

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Abstract: Important insights into ways to reach durability of plant disease resistance can be gained by studying existing sustainable systems, like the traditional rice agrosystem of the Yuan Yang Terraces (YYT) in China. In YYT, more than 190 traditional rice varieties have been grown for centuries without noticeable erosion of resistance to the blast fungus Magnaporthe oryzae. The main objectives of the multi-disciplinary project "Riz Eternel" project was to test the hypothesis that the interaction between diversity and spatio-temporal arrangement of varieties prevents the development of large epidemics of M. oryzae. Genome analysis of hundreds of plants showed that the traditional rice varieties are populations, highly diversified, with resistance genes under diversifying selection. Socio-economic surveys allowed the identification of social rules underlying seed exchange within villages, producing additional levels of spatial and temporal diversity. As a consequence, there is no genetic co-structure between plants and M. oryzae populations, suggesting that M. oryzae is maladapted in YYT. Combining socio-economic approaches and molecular genetics, we also present recent evidence that shrinking of rice cultivated diversity in YYT destabilizes the co-evolutionary equilibrium and favors epidemics.

Keywords: disease; sustainable management; rice fields; seeds; China; biodiversity; Chine; biodiversité; gestion durable; maladie; rizière; semences (search for similar items in EconPapers)
Date: 2021-06-11
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Citations:

Published in 18th Ecology and Evolution of Infectious Diseases meeting, Jun 2021, Montpellier, France

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