EFFET DES LIPOPEPTIDES (Fengycine et Mycosubtiline) SUR LE MILDIOU DE LA POMME DE TERRE (Phytophthora infestans) ET ABSENCE D'EFFET SUR LES ORGANISMES NON-CIBLE (Champignon mycorhiziens a arbuscule) Etudes in vitro et in planta

Details

Supervisors

Declerck, Stephan ; Calonne, Maryline

Faculty

Faculté des bioingénieurs

Degree label

Master [120] : bioingénieur en sciences agronomiques, à finalité spécialisée

Abstract

frLe mildiou de la pomme de terre, causé par Phytophthora infestans, constitue l'une des menaces phytosanitaires les plus importantes pour cette culture en Europe et dans le monde. Face aux limites environnementales, sanitaires et réglementaires croissantes de la lutte chimique le développement d'alternatives biologiques durables s'impose comme un enjeu scientifique et agronomique majeur. Ce mémoire, réalisé dans le cadre du portefeuille de projet INTERREG BIOCONTRÔLE 4.0, vise à évaluer l'efficacité de certains métabolites microbiens comme agents de biocontrôle. Le présent travail de recherche visait donc à évaluer l’efficacité de deux lipopeptides purifiés (la fengycine et la mycosubtiline), seuls ou en combinaison avec le champignon mycorhizien à arbuscules Rhizophagus irregularis MUCL 43194, dans le contrôle du mildiou de la pomme de terre (var. Bintje, souche P. infestans 3CA₂), à deux niveaux expérimentaux complémentaires : in vitro et in planta. Les essais in vitro en microplaques ont révélé une absence totale d'activité inhibitrice directe de la fengycine et de la mycosubtiline purifiées sur P. infestans, malgré des concentrations testées allant de 1 à 500 mg/L. Au contraire, une stimulation significative de la croissance du pathogène a été observée pour les deux lipopeptides dès les premières concentrations testées. Les hypothèses formulées afin d’expliquer ces résultats, s'articulaient autour de la composition stérolique atypique de la membrane plasmique des oomycètes, dépourvue d'ergostérol et une hypothèse alternative, ancrée dans les propriétés tensioactives des lipopeptides, suggère que ces molécules pourraient avoir amélioré la biodisponibilité des composés lipidiques du milieu PDB, les rendant plus accessibles à P. infestans comme sources supplémentaires de carbone et d’énergie. Les essais in planta n'ont révélé aucun effet significatif des lipopeptides, seuls ou combinés à la mycorhization, sur la sévérité du mildiou. En revanche, l'analyse de la biomasse sèche dans l'essai mycosubtiline a permis de mettre en évidence que les traitements non mycorhizés recevant le lipopeptide (M− L+) présentent les biomasses aériennes et tubercules les plus élevées, suggérant un effet potentiel de stimulation de la croissance végétale par la mycosubtiline chez les plantes non mycorhizées. Dans l'essai fengycine, l'absence de colonisation mycorhizienne effective a été attribuée à la rupture des réseaux hyphaux lors de la décompaction du substrat combinée à la durée insuffisante de pré-mycorhization. L'évaluation de la colonisation mycorhizienne a produit deux résultats majeurs. Premièrement, la mycosubtiline est compatible avec la symbiose R. irregularis+pomme de terre et n'affecte pas les taux de colonisation totale ni les vésicules. Deuxièmement, et de façon originale, le pourcentage d’arbuscules indicateur direct de la fonctionnalité de la symbiose, est significativement plus élevé dans les traitements recevant la mycosubtiline, indépendamment du statut infectieux des plantes suggérant une stimulation de la croissance des arbuscules par un processus encore méconnu. La fengycine et la mycosubtiline purifiées individuellement n'ont pas démontré d'activité antifongique directe contre P. infestans dans cette étude. Toutefois, leur potentiel bioprotecteur reste prometteur. Ces molécules pourraient agir de façon indirecte en induisant une résistance systémique chez la plante hôte, ou en modulant positivement la fonctionnalité de la symbiose mycorhizienne comme en témoigne la stimulation significative des arbuscules observée dans cette étude et en contribuant à la synergie globale des mélanges lipopeptidiques bactériens. L'exploration de ces voies d'action indirectes constitue la priorité des perspectives du projet Trans-Control.