L'analyse du gros pied mais avec finesse! - Biova

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La hernie du chou est connue sous de nombreuses appellations à travers le monde, ce qui indique sa répartition étendue et sa longue histoire. En France on l'appelle aussi gros pied, maladie digitoire ou plus simplement maladie du chou. L'origine de la maladie est difficilement identifiable avec précision. Cependant, la description de symptômes sur racines de colza, navet et radis en Italie par Pallidus au 4ème siècle de notre ère, correspond aux symptômes de cette maladie. Au 13ème siècle, des symptômes similaires sont associés à la culture de Brassicaceae.  Il faut néanmoins attendre 1878 pour que Woronin face la description de l'agent pathogène Plasmodiophora brassicae Woron.

 

Ce parasite, n'est pas un champignon, il ne peut pas être cultivé en laboratoire, ce qui explique la difficulté que les chercheurs ont eu et ont toujours pour l'étudier. Plasmodiophora brassicae est un parasite obligatoire appartenant au super groupe des Rhizaria. Cet organisme unicellulaire possède un noyau et son cycle le fait passer du sol aux racines de plantes hôtes. Tout commence par l'infection de poils absorbants racinaires par des zoospores primaires dotés d’une motilité leur permettant de migrer de la fraction liquide du sol en contact avec les racines, jusqu'aux racines. Une fois dans le poil racinaire, il y a formation de plasmodes puis la libération de zoospores secondaires atteignant le cortex racinaire. Une fois dans le cortex, le parasite provoque une dérivation de la circulation de la plante à son profit, désorganise les tissus de la plante et fait croitre des plasmodes secondaires. Tout ceci entraine une hypertrophie racinaire caractéristique que l'on peut nommer galle ou hernie.  Eventuellement, les plasmodes secondaires éclatent et infestent le sol de spores de conservation qui peuvent survivre, 7, 12 ou 20 ans, selon les auteurs.

 

Suite à l'infestation par le parasite de ses racines, la circulation de la sève et de l'eau dans la plante est compromise. Les symptômes visibles sur les parties aériennes peuvent ressembler à des déficiences en minéraux ou à un manque d'eau donc les plantes suspectes doivent être déterrées pour une inspection des racines à la recherche d'hernies typiques de la maladie.  De plus, les symptômes dépendent aussi beaucoup du stade de développement de la plante lors de l'infection et de la concentration en spores dans le sol. Toutes les plantes appartenant à la famille des Brassicaceae sont théoriquement des hôtes pour le parasite mais l'essentiel des études a concerné les genres Brassica (Colza, choux), Raphanus (Radis) et Arabidopsis (Arabidopis thaliana est la plante modèle, c'est à dire la plante la plus étudiée).

 

L'importance économique de la hernie du chou ne doit pas être sous-estimée. Affectant des dizaines de plantes cultivées, il provoquerait une perte globale de rendement de l'ordre de 10 à 15%. En effet, ce parasite provenant d'Europe est aujourd'hui présent sur les 5 continents. Il aurait été déplacé du vieux continent vers le nouveau monde avec la nourriture des animaux. En particulier, au Canada où la maladie est de première importance, ce sont des navets destinés à l'alimentation des animaux des premiers colons qui auraient permis la propagation de la maladie au travers de l'atlantique. L'impact économique n'est pas à minimiser car parmi les plantes de la famille des Brassicaceae, nous retrouvons des plantes de grande culture et aussi des légumes. Au Canada toujours, le colza a trouvé sa place dans les rotations et la production de légumes sensibles (chou, brocoli, navet, etc) est en nette augmentation. Dans de nombreuses régions du monde, l'accroissement de la production de l'huile de colza a été suivi par une perte de rendement quelques années plus tard à cause de la hernie du chou.  COLZA petitPhoto: semences de colza 

 

L'agent responsable de la hernie du chou doit être contrôlé. Il se satisfait d'un climat tempéré et humide comme celui de la France mais en altitude dans des régions plus proches des tropiques, son développement est aussi possible. Le sol doit être humide et acide ce qui explique qu'un moyen de contrôle traditionnel est l'apport de chaux (Carbonate de Calcium) pour augmenter le pH du sol. Les traitements par des produits phytosanitaires existent mais sont plus adaptés aux cultures légumières qu'aux grandes cultures comme celle du colza. D'autres leviers existent pour contrôler Plasmodiophora brassicae. Les rotations longues, l'utilisation de cultures-appâts, l'application d'une stratégie de bio-contrôle et l'usage de variétés résistantes ont été testées mais aucune de ces options représente à elle seule une solution économiquement viable et durable. Comme pour beaucoup d'autres problématiques, seule une approche intégrée semble adaptée au contrôle de la maladie dans la multitude de territoires ou les Brassicaceae sont cultivées.

 

Pour ne pas devoir avoir à gérer cette maladie, de plus fortes pressions ou une nouvelle souche plus virulente, sa dispersion aussi doit être limitée. La quantité de spores (inoculum) pouvant être véhiculée par le sol est la plus importante. Pour limiter ce vecteur de diffusion le matériel agricole doit être désinfecté avant de passer d'une parcelle à l'autre voir d'un territoire à l’autre! Cependant, pour la dispersion de la maladie à grande échelle, les semences fournissent le meilleur vecteur. En effet, même si la quantité de spores de conservation présente sur des lots de semences contaminés sont faibles par rapport aux quantités présentes dans le sol, il a été démontré que celles-ci sont viables et capables de coloniser les plantes émergeant des semences. L'enrobage de semences peut fournir une solution mais l'utilisation de semences indemnes reste la meilleure option pour qui ne veut pas prendre le risque de semer des semences provenant d'une parcelle contaminée.

 

Il existe plusieurs méthodes pour détecter Plasmodiophora brassicae sur semences. La plus ancienne consiste à semer les graines en laboratoire puis après croissance des plantes dans une chambre climatique pendant 6 à 7 semaines, l'observation ou non de symptômes de la maladie permet la détection ou non du parasite. L'alternative la plus sérieuse à mettre en œuvre par un laboratoire d'analyse sanitaire sur semences est la qPCR. Plus fiable que l'ELISA, elle suppose néanmoins de disposer d'un marqueur génétique permettant de discriminer Plasmodiophora brassicae des autres organismes présents sur semences. Puis, la combinaison d'un cycle d'amplification de la cible adapté, des amorces et de la sonde spécifiques permet une détection rapide du pathogène. C'est le choix que nous avons fait au laboratoire et depuis 2019, nous proposons cette détection sur semences de colza (ou autres Brassicaceae) aux agriculteurs, exportateurs ou à toute personne souhaitant tester un lot de semences vis à vis de cette problématique majeure.

 

navet petit

Semences de navet analysées au laboratoire

 

Sources :
•    Groupe de Travail “Lutte Intégrée en Culture d’Oléagineux”, Preceedings of the meeting at Zagreb (Croatia) September 18 – 20, 2018, Bulletin OILB-SROP Vol. 136, 2018
•    Molecular Detection of Plasmodiophora brassicae, Causal Agent of Clubroot of Crucifers, in Plant and Soil, Tiesen Cao et Al., Plant Disease, 2016
•    Management of clubroot (Plasmodiophora brassicae) on canola (Brassica napus) in western Canada, SHEAU-FANG HWANG and Al., Canadian Journal of Plant Pathology, 2014
•    In-field distribution of Plasmodiophora brassicae measured using quantitative real-time PCR, A.-C. Wallenhammar and Al., Plant Pathology, 2012
•    Plasmodiophora brassicae: a review of an emerging pathogen of the Canadian canola (Brassica napus) crop, SHEAU-FANG HWANG and Al., MOLECULAR PLANT PATHOLOGY, 2012
•    Direct evidence of surface infestation of seeds and tubers by Plasmodiophora brassicae and quantification of spore loads, D. C. Rennie, Plant Pathology, 2011
•    Clubroot of cruciferous crops – new perspectives on an old disease, Ronald J. Howard and Al., Canadian Journal of Plant Pathology, 2010
•    Integrated Control of Clubroot, Caroline Donald and Ian Porter, J Plant Growth Regul, 2009
•    The Occurrence and Economic Impact of Plasmodiophora brassicae and Clubroot Disease, Geoffrey R. Dixon, J Plant Growth Regul, 2009

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