Transcript Stimuler les voies de défense de la plante vis-à-vis des

Stimuler les voies de défenses de la plante vis-à-vis des insectes :
Exemple du puceron cendré Dysaphis plantaginea et du pommier.
Philippe ROBERT,
Maître de Conférences en Entomologie
AgroCampus-Ouest
Etudes réalisées au sein de l’IRHS
• L’Institut de Recherche en Horticulture et Semences (IRHS) regroupe des
chercheurs et enseignants-chercheurs :
 de l’INRA,
 d’AgroCampus-Ouest,
 de l’Université d’Angers.
• Equipe ResPom : Résistance du Pommier et du poirier aux bioagresseurs
INTRODUCTION
Les plantes sauvages sont
en général peu endommagées
dans les écosystèmes naturels
Grande diversité
végétale en mélange
Forte régulation naturelle des
phytophages par des antagonistes
(prédateurs, parasitoïdes, maladies)
Cirsium vulgare
Mécanismes de résistance
chez les plantes
RESISTANCE
constitutive :
• défenses mises en place
indépendamment de la
présence du ravageur
induite :
• c’est l’attaque du phytophage
qui induira la mise place des
défenses
RESISTANCE
constitutive :
• défenses mises en place
indépendamment de la
présence du ravageur

+
la plante est protégée en
permanence
-
coût énergétique 
gaspillage si pas d’attaque
induite :
• c’est l’attaque du phytophage
qui induira la mise place des
défenses

+ économie d’énergie
- la plante n’est pas protégée
lors de la 1ère infestation
Mécanisme de l’induction de défense par un phytophage
Consommation de la plante par un phytophage
Libération de molécules (éliciteurs endogènes)
 présentes dans la salive
 ou molécules issues des cellules végétales endommagées
 ou régurgitations provenant du tube digestif
Mécanisme de l’induction de défense par un phytophage
Consommation de la plante par un phytophage
Libération de molécules (éliciteurs)
Perception par la plante de l’éliciteur,
 reconnaissance spécifique
Activation de voie(s) de défenses
Voie de l’acide jasmonique, l’éthylène, l’acide salicylique, l’acide abscissique
Mise en place de défenses
Mécanisme de l’induction de défense par un phytophage
Consommation de la plante par un phytophage
Libération de molécules (éliciteurs)
Perception par la plante de l’éliciteur
Activation de voies de défenses
Mise en place de défenses
Défenses directes
Défenses indirectes

Production de substances de défense
(répulsives, toxiques, anti-digestives)

Production de composés volatils qui attirent
les antagonistes

Création de barrières physiques
(épaississement des parois, callose, etc.)

Production de nectar extra-floral servant de
nourriture pour les parasitoïdes adultes
Induction de défense par l’utilisation d’un éliciteur exogène
Consommation Traitement
de la plante
par un phytophage
avec
une molécule ayant
unde
effet
éliciteur (éliciteur)
Libération
molécules
Perception par la plante de l’éliciteur
Activation de voies de défenses
Mise en place de défenses
Éliciteur exogène ou Stimulateur de Défenses Naturelles (SDN) ou
Stimulateur de Défenses des Plantes (SDP)
Etudes réalisées sur l’induction de défenses chez le
pommier vis-à-vis du puceron cendré du pommier
Objectifs de recherche :
1.
Criblage de molécules ayant un effet éliciteur
2.
Effets de la résistance induite sur la
reproduction et le développement du puceron.
3.
Effet sur le comportement alimentaire du
puceron
4.
Analyse des voies de défenses
5.
Essais en verger
Le puceron cendré du pommier
Colonie de D. plantaginea
Crispations de feuilles
Coutin
Déformation de pousse
Fruit endommagés
Matériel végétal
• Golden Delicious greffés sur MM106
– 2 à 3 mois
– 2 à 3 ans
Dispositifs expérimentaux
•
•
•
•
Pièces climatisées
Serres régulées (cooling)
Tunnels grillagées
Verger expérimental
Existe-t-il des éliciteurs qui induisent
des défenses chez le pommier
vis-à-vis du puceron cendré ?
Méthode de criblage
Comptage des
pucerons à 14 jours
Infestation :
1 ♀ / plante
Traitement(s)
1 génération (~ 10 jours)
2 générations (~ 20 jours)
 1 ou plusieurs traitement(s),
 Traitement par pulvérisation ou par arrosage
 ~ 30 répétitions / modalité
Criblage de 7 molécules
Molécules testées
 Le nombre moyen de pucerons est significativement plus faible sur les plantes
traitées au BABA, au Régalis et au Bion
L’induction de défense est elle fonction
de la dose d’éliciteurs ?
Effet de la dose utilisée
Doses de BABA
 Très net effet / dose du BABA
Quelles sont les conséquences de
l’induction de défenses chez la plante
sur la reproduction du puceron ?
Effet de l ’application de Bion sur la plante,
sur la fécondité des femelles de puceron cendré
Nombre moyen de larves
pondues par femelle
Evolution de la fécondité
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Témoin
Bion
0
5
10
15
20
25
30
35 Jours
Jours
 Nette diminution de la fécondité
Résultats encore plus nets avec l’application de BABA
Effet de l’application de Bion sur la plante,
sur la longévité des femelles de puceron cendré
Evolution de la longévité des femelles
% de femelles vivantes
120
100
80
Témoin
60
Bion
40
20
0
1
5
8
12
15
19
22
26
29
33 Jours
 Nette diminution de la longévité
Résultats similaires avec l’application de BABA
Quels sont les conséquences de
l’induction de défenses chez la plante
sur le développement des larves ?
Effets de l’application de Bion sur la plante
sur la mortalité larvaire du puceron
apres 12J
100%
80%
mortalité
60%
larves
40%
adultes
20%
0%
temoin
bion
 Forte mortalité larvaire sur
les plantes traitées au Bion
aprés 21J
(Résultats encore plus tranchés
avec l’application de BABA)
100%
80%
mortalité
60%
larves
40%
adultes
20%
0%
temoin
bion
CONCLUSIONS
L’application de SDP comme Bion ou BABA sur pommier entraine :
 longévité des femelles
 fécondité des femelles
 durée de développement larvaire
 de la mortalité larvaire

limite fortement la multiplication du puceron
BILAN et PERSPECTIVES avec les SDP
Points forts :
• Molécules qui induisent des défenses sur un grand nombre d’espèces
végétales (ex. BABA : tabac, chou-fleur, vigne, tomate, pomme de terre, poivron,
tournesol, concombre , melon, pommier, pamplemousse, etc.)
• Les défenses mises en place agissent sur une large gamme de bioagresseurs
(ex. BABA : bactéries, champignons, nématodes, insectes, … )
• Faible toxicité (Ex. Bion DL50 > 2000mg/kg)
• Facilement intégrables dans un itinéraire technique (pulvérisation, traitement de
semence, arrosage)
• Compatible avec d’autres méthodes de protection (ex lutte biologique)
BILAN et PERSPECTIVES avec les SDP
Points faibles :
• Peu de molécules clairement identifiées
• Certaines molécules sont encore loin d’une éventuelle homologation
Eliciteurs
Exemples d’Insectes / Plantes
Réf. Biblio.
acide jasmonique
Thrips et cécidomyies / blé
El-Wakeil et al., 2009
méthyl jasmonate
Chenille (Spodoptera litura) / tomate et radis
Tan et al., 2011
cis-jasmone
Puceron (Sitobion avenae) / blé
Bruce et al, 2003
acibenzolar-S-methyl (ASM) Bion®
Aleurode (Bemisia tabaci) / tomate
Nombela et al, 2005
silice
Aleurode (Bemisia tabaci) / soja
Reynolds et al. 2009
prohexadione-calcium Régalis®
Psylle des agrumes (Diaphorina citri)
Tsagkarakis et al, 2012
DL-ß-aminobutyric acid (BABA)
Pucerons et Chenilles / Brassicacées
Hodge et al. 2006
Molécules ayant un effet inducteur de défenses vis à vis d’insectes phytophages
BILAN et PERSPECTIVES avec les SDP
Points faibles :
• Peu de molécules clairement identifiées
• Certaines molécules sont encore loin d’une éventuelle homologation
• Peu d’études en conditions de plein champ ou en verger
• Résultats décevants ou aléatoires en plein champ

nécessite de mieux maitriser les conditions d’utilisation