Publié le 25 mars 2025. Des chercheurs ont mis en évidence un mécanisme de défense complexe chez le cassis, impliquant une interaction sophistiquée entre des métabolites spécifiques et des communautés microbiennes bénéfiques, offrant de nouvelles pistes pour une protection durable contre l’oïdium.
- L’étude révèle que les variétés de cassis résistantes à l’oïdium présentent une structure foliaire plus robuste et un microbiote de surface plus diversifié.
- Des métabolites clés, tels que l’acide salicylique, la trans-zéatine et la griséofulvine, semblent jouer un rôle central dans le recrutement de micro-organismes protecteurs.
- L’application de ces métabolites sur des plants sensibles a démontré une réduction significative de la gravité de la maladie.
L’oïdium, une maladie fongique particulièrement destructrice pour le cassis, affecte les feuilles, les tiges et les jeunes fruits, compromettant ainsi le rendement et la qualité des récoltes. Si les pesticides chimiques offrent un contrôle à court terme, ils suscitent des inquiétudes croissantes quant à leur impact sur l’environnement et la santé publique. Face à ce constat, la recherche se concentre sur des stratégies de résistance aux maladies plus durables et respectueuses de l’écosystème.
Une équipe de la Northeast Agricultural University a mené une analyse approfondie des métabolites présents à la surface des feuilles et des communautés microbiennes associées chez des cultivars de cassis résistants et sensibles à l’oïdium. En utilisant des techniques de séquençage à haut débit et de profilage métabolomique, les chercheurs ont cherché à comprendre comment les plantes résistantes parviennent à coordonner leurs réponses métaboliques et microbiennes face à l’infection. Leurs travaux, publiés dans la revue Recherche horticole, révèlent que des métabolites spécifiques favorisent l’enrichissement de taxons microbiens bénéfiques tout en inhibant la croissance du champignon responsable de l’oïdium.
La comparaison entre un cultivar résistant (« 16A ») et un cultivar sensible (« Bright leaf ») a mis en évidence des différences significatives dans la réaction des plantes à l’infection. Les plants résistants présentent une structure foliaire plus dense, avec des tissus plus épais et moins de stomates – des ouvertures à la surface des feuilles – ce qui constitue une barrière physique naturelle contre la pénétration des agents pathogènes. L’analyse métabolomique a identifié 534 métabolites accumulés de manière différentielle, les plantes résistantes affichant des concentrations plus élevées d’acide salicylique, de trans-zéatine et de griséofulvine, des composés déjà associés à des mécanismes de défense contre les maladies.
L’étude a également révélé une diversité bactérienne et fongique significativement plus importante dans le cultivar résistant, ainsi qu’une plus grande complexité des interactions au sein de la communauté fongique. Des micro-organismes clés, tels que les genres Bacille, Burkholderia et Pénicillium, connus pour leurs propriétés antagonistes ou protectrices, étaient particulièrement abondants chez les plantes résistantes. Les analyses de corrélation ont démontré que ces métabolites clés exercent une influence directe sur la composition des communautés microbiennes, agissant comme des signaux biochimiques qui recrutent des « effecteurs de résistance aux maladies » parmi les bactéries et les champignons.
Les chercheurs ont validé leurs découvertes en pulvérisant de l’acide salicylique, de la trans-zéatine et de la griséofulvine (à une concentration de 150 mg/L) sur des plants sensibles. Les résultats ont montré une réduction notable de la gravité de la maladie, la griséofulvine se révélant particulièrement efficace pour inhiber le développement du champignon et son cycle de reproduction.
« L’étude montre que les cultivars de cassis résistants ne reposent pas sur un seul mécanisme de défense. Au lieu de cela, ils coordonnent les caractéristiques structurelles, la production de métabolites et le recrutement microbien pour limiter le développement de l’oïdium »
Chercheurs de la Northeast Agricultural University
Ces travaux ouvrent des perspectives prometteuses pour l’amélioration de la résistance aux maladies dans les cultures horticoles. Les métabolites identifiés pourraient servir de biomarqueurs pour la sélection de variétés génétiquement prédisposées à la résistance, tandis que les micro-organismes bénéfiques, tels que Bacille, Burkholderia et Pénicillium, pourraient être utilisés pour développer des inoculants microbiens ou des agents de lutte biologique ciblés. L’efficacité démontrée des traitements à base de métabolites, en particulier la griséofulvine, suggère également un potentiel d’intégration de ces composés naturels dans des stratégies de protection des plantes à faibles intrants, contribuant ainsi à réduire la dépendance aux pesticides chimiques et à promouvoir des systèmes de production fruitière plus durables.
Cette recherche a été financée par le projet de programme national clé de recherche et de développement du « 14e plan quinquennal » intitulé « Recherche et démonstration d’application des technologies clés de l’industrie fruitière dans les zones froides » (n° 2022YFD1600500).
Recherche horticole est une revue en libre accès publiée par l’Université agricole de Nanjing et classée numéro un dans la catégorie Horticulture du Journal Citation Reports™ de Clarivate en 2023. La revue s’engage à publier des articles de recherche originaux, des revues de littérature, des perspectives, des commentaires, des communications brèves et des lettres à l’éditeur couvrant tous les aspects majeurs des plantes et des disciplines horticoles, notamment la biotechnologie, la sélection, la biologie cellulaire et moléculaire, l’évolution, la génétique, les interactions inter-espèces, la physiologie et l’origine et la domestication des cultures.
