Les secrets de la résilience des plantes

Les plantes sont sensibles aux attaques de bactéries, virus, champignons et insectes. Ces ravageurs limitent leur croissance ou leur floraison, abîment les graines, les fruits et les légumes. Mais, malgré leur immobilité et l’absence d’un « véritable » système immunitaire, la maladie chez les végétaux reste l’exception. Car les plantes ont développé des systèmes de défense efficaces et originaux, que l’on commence à comprendre dans toute leur finesse et qui offrent des alternatives sérieuses aux produits phytosanitaires… Ainsi, des substances naturelles sont actuellement testées pour provoquer et renforcer la défense active des plantes, que ce soit sur le pommier, la pomme de terre ou encore le blé.

© Gnis-Philippe Clavier


Les parois rigides lignifiées assurent le port des plantes, mais aussi une défense efficace. Imperméables aux agents pathogènes, difficiles à consommer par les insectes, elles contiennent aussi parfois des molécules chimiques antibactériennes. Mais si les nuisibles parviennent quand même à franchir cette première protection, des systèmes de surveillance cellulaires détectent l’intrusion. Les cellules végétales reconnaissent des molécules, les « éliciteurs », qui sont émises par le pathogène ou issues de la dégradation des parois due à l’action du pathogène.

De nouvelles pistes pour le biocontrôle

Ces éliciteurs vont activer des systèmes de défense de la plante, qui visent à stopper la propagation des pathogènes. Certains vont entraîner la mort rapide des cellules au niveau de la zone agressée, d’autres vont activer le renforcement des parois cellulaires et la production de composés antimicrobiens et insecticides autour de cette zone. Enfin, certains vont émettre des signaux d’alerte (acide salicylique, acide jasmonique, éthylène) à partir de cette région vers l’ensemble de la plante.

Des chercheurs ont identifié des substances d’origine naturelle qui fonctionnent comme des éliciteurs. Ce sont des sucres, des lipides, des protéines ou encore des minéraux comme le soufre ‒ historiquement utilisé sur la vigne. Cette stratégie, appelée « stimulation des défenses des plantes » (SDP) fait partie des pistes du biocontrôle. Ces solutions alternatives et complémentaires aux traitements phytosanitaires sont actuellement testées et quelques produits sont déjà homologués pour pouvoir être commercialisés.

Des recherches sur le pommier

Marie-Noëlle Brisset, responsable du programme SDP sur le pommier à l’Inra, cherche par exemple à évaluer les produits naturels réellement capables de stimuler les défenses du pommier : « Les tests de criblage commencent en laboratoire pour réduire les expérimentations difficiles et couteuses pour une culture pérenne comme le pommier. ». Un kit moléculaire a été créé. Il quantifie le niveau de 28 marqueurs de défense dans des plantes préalablement traitées avec les produits SDP. Il permet de sélectionner les meilleurs activateurs de défense.

Les produits peuvent être également testés, toujours en laboratoire, pour connaître leur capacité de protection : les plantes sont alors traitées puis inoculées avec tel ou tel pathogène du pommier. « Les réponses de protection ne sont jamais du même niveau que celle obtenue avec des pesticides, mais peuvent dépasser les 50 % », précise Marie-Noëlle Brisset. Puis, c’est le test en conditions réelles. Depuis trois ans, la chercheuse coordonne un projet financé par le ministère de l’Agriculture et regroupant l’Inra, les instituts techniques et stations régionales pour étudier 5 produits SDP en verger après criblage de 30 produits en laboratoire. « La difficulté avec les SDP est que l’on maîtrise encore mal les méthodes d’application et l’intégration dans les itinéraires techniques. Les conditions environnementales, les variétés ou l’application de certains intrants peuvent influer fortement les résultats. Nos travaux doivent permettre de préciser les recommandations d’usage pour maximiser l’effet des SDP en condition de cultures. ».

Les autres plantes concernées par les SDP

La septoriose est la maladie fongique (champignon) la plus fréquemment rencontrée sur l’espèce blé tendre. Le choix d’une variété de blé tolérante à la septoriose permet d’abaisser la pression du parasite sur la plante et donc d’en réduire la capacité de nuisance. Cependant, l’efficacité n’est que partielle... Arvalis-Institut du végétal recherche des éliciteurs qui peuvent renforcer la lutte contre ce champignon. « L’objectif est de gagner un demi-traitement chimique sur le blé, indique Claude Maumené, expert des maladies des céréales, en charge du biocontrôle chez Arvalis-Institut du végétal. Notre travail consiste à détecter une activité chez les éliciteurs pressentis et de les valoriser dans un programme de traitement. Nous étudions par exemple le soufre, qui a des effets de stimulation des défenses des plantes mais aussi une action directe sur le pathogène. ».

La complexité de la réponse immunitaire est très grande et dépend aussi de la santé globale de la plante face à son environnement. La réponse est souvent partielle mais l’éventail de défenses activées est large et la probabilité de sélection de résistance chez le pathogène est faible. « Les SDP aident donc les plantes à se soigner de manière durable. ».

Arvalis-Institut du végétal travaille sur les éliciteurs chez le maïs, la pomme de terre, le lin ou encore le tabac. « Les progrès seront fortement corrélés aux périmètres réglementaires qui se mettent en place. En effet, selon leur classification, certains éliciteurs ne pourront pas (ou plus) être commercialisés comme des produits de biocontrôle », prévient Claude Maumené.

Aujourd’hui, de nombreuses entreprises internationales ont développé des SDP au côté de petites entreprises. Le marché est en pleine explosion, notamment en réaction aux plans de réduction de l’usage des produits phytosanitaires. Il est d’autant plus important qu’il s’adresse aux jardiniers, aux collectivités territoriales et aux agriculteurs en bio comme en conventionnel…

Marie Rigouzzo

LG
MD
SM