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Additional file 1: Figure S1. Histogram of gene ontology classification for all mapped genes. Figure S2. Histogram of genes COG classification for all mapped genes. Figure S3. Overview of DEGs in three pairwise comparisons for cacao cell bioreactors under light treatments. Figure S4. Cluster analysis of DEGs in cacao cell bioreactor under light treatments and significant KEGG enrichment listed for each cluster (p-value

Moniliophthora Pod Rot (MPR), caused by the fungus Moniliophthora roreri (Cif.) Evans et al is one of the main limiting factors of production in Latin America. Combating MPR is difficult due to the time-consuming and high cost recommended practices. This limitation is due to the current insufficient information on the biology and epidemiology of the pathogen. This research aims to compare MPR development, symptoms onset of the disease and fungal sporulation for three cacao clones in a range of incomplete resistance Pound-7 (highly susceptible), CC-137 (moderately resistant) and CATIE-R4 (highly resistant) and understand the influence of different microclimatic variables on this development. A total of 10,054 pods of 5-10 cm length were labelled during 55 weeks. Pods were observed throughout their lifetime: healthy, diseased with no sporulation, diseased with sporulating lesions, harvested. Incidence curves were built for all of the 55 generations of pods observed. Generations with nonconventional clonal behavior were selected in order to illustrate our hypothesis that environment, especially climate, could affect cacao s incomplete resistance to MPR. Differences in resistance among these clones lie in the number of resistant genes accumulated; however, the resistance of the three may be affected under certain environmental condition. Then, using GLMM, GLM and AIC surfaces we determined the specific period (when and for how long) where each microclimatic variable better explained the disease development. These new variables were combined in a complete GLMM and GLM, where only significant variables were retained. Water-related variables and temperature determine the symptoms expression for the susceptible clones, while, for the resistant clone CATIE-R4, only temperature showed up as explicative variable due to low numbers of CATIE-R4 pods showing symptoms. According to our models, there are two important events where resistance strategies could be developed for the cacao resistance strategy: fungal germination and penetration, where PAMP-triggered immunity (PTI) could be activated; and the symptoms onset, where the effector-triggered immunity (ETI) could occur. Success of these two events responds to the effect of humidity and temperature, respectively. We considered that none of the clones presents PTI as a defense mechanism against spore germination and penetration. Host resistance mechanisms resulting from the ETI are triggered internally and against colonization, where temperatures influence the success of these strategies. CATIE-R4 resistance strategy consists of the interruption of fungal colonization as an ETI strategy. This interruption also avoids fungal reproduction since the fungus has difficulties sporulating over CATIE-R4 pods, causing inoculum suppression.

Moniliophthora Pod Rot (MPR), caused by the fungus Moniliophthora roreri (Cif.) Evans et al is one of the main limiting factors of production in Latin America. Combating MPR is difficult due to the time-consuming and high cost recommended practices. This limitation is due to the current insufficient information on the biology and epidemiology of the pathogen. This research aims to explain MPR development through the following microclimatic variables: daily average, minimum and maximum temperatures and relative humidities and wetness frequency, in the susceptible cacao clone Pound 7. A total of 2268 pods of 5-10 cm length were labelled during 55 weeks. Pods were observed throughout their lifetime: healthy, diseased with no sporulation, diseased with sporulating lesions, harvested. Using GLMM and AIC surfaces we determined the specific period (when and for how long) where each variable better explained the disease development. These new variables were combined in a complete GLMM, where only significant variables were retained. Wetness Frequency from day 14 to day 1, before labelling, and Maximum Temperature from day 4 to day 21, after labelling, were the most explicative variables for the symptoms' appearance. The former was positively linked with the symptoms' appearance when the later exhibited a maximum at 30°C. For sporulation the most explicative variables were Minimum Temperature from day 35 to day 58 and Maximum Temperature from day 37 to day 48, both after labelling. The former was negatively linked with the sporulation when the later was positively linked. Results indicate that the fungal climatic requirements vary from the early to the late cycle stages, corresponding to the pathogen's long latent period. This information is valuable to develop new conceptual models for MPR in order to high- light any weaknesses in its life cycle and take advantage of it to establish low-cost and efficient control methods. (Texte intégral)

Previous work has implicated glycerol-3-phosphate (G3P) as a mobile inducer of systemic immunity in plants. We tested the hypothesis that the exogenous application of glycerol as a foliar spray might enhance the disease resistance of Theobroma cacao through the modulation of endogenous G3P levels. We found that exogenous application of glycerol to cacao leaves over a period of 4 days increased the endogenous level of G3P and decreased the level of oleic acid (18:1). Reactive oxygen species (ROS) were produced (a marker of defence activation) and the expression of many pathogenesis-related genes was induced. Notably, the effects of glycerol application on G3P and 18:1 fatty acid content, and gene expression levels, in cacao leaves were dosage dependent. A 100 mm glycerol spray application was sufficient to stimulate the defence response without causing any observable damage, and resulted in a significantly decreased lesion formation by the cacao pathogen Phytophthora capsici; however, a 500 mm glycerol treatment led to chlorosis and cell death. The effects of glycerol treatment on the level of 18:1 and ROS were constrained to the locally treated leaves without affecting distal tissues. The mechanism of the glycerol-mediated defence response in cacao and its potential use as part of a sustainable farming system are discussed.

Un projet international visant au séquençage d'une importante collection de 180 000 clones ADNc de cacao enrichis en pleine longueur, représentant des gènes exprimés dans T. cacao L. a été réalisé. Ces clones ont été isolés principalement à partir de deux génotypes, Scavina6 et ICS1, et à partir de différents organes avec et/ou sans traitement avec divers stress biotiques et abiotiques. Environ 45 bibliothèques d'ADNc ont été élaborées à partir d'une large gamme d'organes : fleurs (auto-pollinisées et avec pollinisation croisée), coussinets floraux, graines à différents stades de développement et durant la fermentation, cherelles, cortex de cabosse, pousses, bois, racines, graines germées et embryons de culture in vitro. Des bibliothèques ont également été construites à partir d'organes soumis à des stress biotiques : feuilles et cabosses inoculées avec #Phytophthora palmivora# et #megakarya#, tiges et cabosses inoculées avec #Crinipellis perniciosa#, cabosse inoculée avec #Moniliophthora roreri#, tige inoculée avec #Ceratocystis fimbriata#, cabosses inoculées avec des endophytes utilisés pour la lutte biologique, et tiges attaquées par des mirides. Des bibliothèques d'hybridations soustractives suppressives (SSH) ont aussi été généralement construites à partir de ces interactions avec des pathogènes végétaux pour faciliter l'identification ultérieure de gènes de résistance ou de défense exprimés dans le cacaoyer au cours d'infections par les pathogènes. Par ailleurs, deux bibliothèques SSH ont été réalisées pour les fleurs en utilisant les deux conditions à la fois comme sondes et comme pilotes. Des bibliothèques ont également été établies à partir de boutures dans des conditions de sécheresse. La construction et la gestion des bibliothèques d'ADNc, le "picking" et la réplication ont été réalisés avec l'aide de la plate-forme robotique, au sein du " GENOPOLE Languedoc-Roussillon ". Tous le travail de séquençage a été réalisé par le GENOSCOPE (Ivry), le Centre national français de séquençage. Pour stocker et exploiter efficacement les informations sur les gènes, un pipeline bioinformatique (ESTtik) a été utilisé, qui traite automatiquement les séquences, les assemble, les annote, et compile les résultats dans une base de données sur Internet, ce qui permet aux chercheurs de consulter les résultats et d'effectuer des requêtes. Après l'annotation et la comparaison des données des séquences de cacao avec la base de données internationale des séquences (NCBI), environ 68 % des séquences de cacao faisaient apparaître une similitude significative avec les séquences génétiques d'autres espèces. Ces comparaisons ont permis l'annotation de la fonction génétique de beaucoup des séquences, ainsi qu'une classification générale des séquences d'ADNc de cacao en fonction du système d'ontologie génétique. Cette nouvelle ressource de séquences EST de cacao rend possible l'identification de centaines de nouveaux marqueurs microsatellites et de milliers de SNP (Polymorphismes d'un seul nucléotide), de nouveaux marqueurs très efficaces, la recherche de gènes candidats de cacao homologues à des gènes spécifiques d'intérêt qui ont été caractérisées chez d'autres espèces (impliqués dans la résistance, la réaction de défense, la qualité...), et l'identification d'un vaste ensemble unigène convenant à l'analyse, par génomique fonctionnelle, des mécanismes moléculaires sous-tendant la résistance, la qualité ou d'autres caractères intéressants pour la sélection génétique du cacao.

Les méthodes modernes de la culture de tissu offrent une série de nouvelles approches destinées à accélérer le développement et le déploiement des génotypes améliorés. Les avantages principaux de ces méthodes sont la possibilité de générer rapidement des plantes uniformes asexuellement propagées et de haute qualité génétique, la propagation clonale des plantes orthotropiques, la production et l'analyse des matières non infectées de maladie et la préservation du germoplasme à travers la cryopréservation. Récemment, un système efficace d'embryogenèse somatique a été mis en place pour la propagation des génotypes cacaoyers (Li Traore et al: 1998). Des embryons somatiques primaires sont produits à partir d'explants floraux à haute fréquence utilisant du thidiazuron et des régulateurs de croissance 2-4-D. Pour accroître l'efficacité du système selon Li et al (1998), un protocole a été mis en place pour l'embryogenèse secondaire à partir des cotylédons d'explants obtenus d'embryons somatiques primaires. Cette étude a été conduite pour évaluer le potentiel de l'embryogenèse secondaire comme méthode de multiplication pour des différents génotypes de cacaoyer. En plus, nous avons examiné au Scanner (SEM) et à l'aide de la Transmission Electro-Microscopie (TEM) l'analyse d'explants Scavina 6 pour déterminer les premiers cycles du développement primaire et secondaire de l'embryon. Nos résultats indiquent que la capacité embryogénique pour l'embryogenèse primaire et secondaire montre un haut degré de variation génotypique, et chaque méthode étant de niveau supérieur pour certains génotypes. Toutefois, l'embryogenèse secondaire a produit beaucoup plus d'embryons dans une courte période. Les analyses (SEM) révèlent des changements au niveau de la surface de l'explant aussitôt après l'initiation de culture (AIC). L'exposition aux régulateurs de croissance a entraîné en conséquence la rupture de la couche épidermale de la cellule et l'émergence de cellules individuelles enflées, émanant du ravissement des deux types d'explants au cours des 5 premiers jours de l'AIC. Des explants staminodes, à une phase ultérieure de leur développement, ont produit des embryons primaires normaux plus larges et plus variables en dimension que les embryons secondaires. L'analyse TEM des cellules épidermales obtenue des deux types d'explants révèle une corrélation possible entre le nombre de chaînes de plasmodesmata existantes dans le tissu bien avant l'AIC et la détermination d'une ligne embryogénique multi-unicellulaire. Un minimum, sinon aucune présence de plasmodesmata a été observée parmi les cellules épidermales du cotylédon avant l'AIC.