De 2021 à 2024, l’ITB a collaboré avec l’Inrae et l’Anses pour caractériser l’agressivité des souches du champignon Cercospora beticola. Une collection de souches de référence permet désormais d’évaluer la sensibilité des variétés, l’efficacité de produits ou l’effet de conditions culturales.
Le projet Sugar a permis d’améliorer les connaissances sur la diversité des souches de l’agent pathogène de la cercosporiose, de mieux comprendre le processus infectieux et d’identifier des marqueurs moléculaires de la tolérance des plantes à la maladie.
Forte variabilité génétique des souches de C. beticola
L’analyse de la variabilité génétique des populations de C. beticola a été effectuée par Inrae et l’Anses durant la première partie du projet. Au total, 269 et 566 souches prélevées respectivement en 2019 et 2020 sur l’ensemble des départements betteraviers français ont fait l’objet d’analyses moléculaires. La diversité génétique a été analysée au niveau géographique (19 départements échantillonnés) et temporelle (2 années d’étude). Les résultats montrent que la variabilité génétique en France est forte, et qu’il n’existe pas de souche dominante, ni de structuration géographique des souches présentes sur le territoire. Une même souche peut se retrouver partout en France. Dans une parcelle de betteraves, plusieurs souches sont présentes ; on parle de population de C. beticola.
Cette étude a permis de sélectionner un sous-panel de 100 souches de C. beticola représentatif de la diversité française.
Pathogénicité des souches
Le travail méthodologique a été réalisé par l’Inrae, puis les protocoles ont été transférés à l’ITB pour conduire des expérimentations en routine, que ce soit pour évaluer la sensibilité de variétés, l’efficacité de produits fongicides ou l’effet de conditions culturales.
Le protocole de culture des souches et d’inoculation des plantes est désormais bien maîtrisé à l’ITB. Il est résumé dans l’encadré ci-contre. Des spores sont pulvérisées sur les feuilles, puis les plantes sont ensachées quelques heures pour maintenir des conditions d’humidité favorables au développement du champignon. Les symptômes sont observés 2 semaines après inoculation.
Les résultats montrent qu’il existe une forte variabilité de pouvoir pathogène parmi les souches de C. beticola. En illustration, les photos ci-contre montrent les symptômes pour 2 souches différentes.
Dosage de cercosporine
La cercosporine est une toxine émise par le champignon C. beticola participant à la formation des nécroses sur la feuille. La courte durée de croissance du champignon nécessaire pour réaliser le dosage de cercosporine permettrait de cribler les souches plus rapidement qu’un test de pathogénicité sur plante. Les 100 souches de la collection de référence ont donc été analysées. Les résultats montrent une forte variabilité de la teneur en cercosporine au sein des 100 souches. Une petite partie présente des valeurs très élevées (3 fois supérieures à la dose moyenne) : il s’agit des souches les plus agressives de notre collection de référence.
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Le projet SUGAR bénéficie de la contribution financière du compte d’affectation spéciale de développement agricole et rural CasDar du ministère de l’Agriculture et de l’Alimentation.
L’analyse de l’expression des gènes a permis d’identifier certains gènes dont l’expression est augmentée en réponse à l’infection dans les deux variétés, mais d’une intensité plus faible chez la variété sensible. L’expression de ces gènes pourrait donc être un marqueur de tolérance à la cercosporiose. D’autres gènes codant pour des protéines impliquées dans la signalisation et la dégradation des parois du champignon ont également été repérés. Étant uniquement présents chez la variété sensible, ces gènes pourraient être considérés comme des marqueurs de sensibilité.
Le projet a permis l’identification de marqueurs de tolérance variétale à l’agent pathogène de la cercosporiose, la constitution d’une collection de souches de référence et la mise au point de tests de pathogénicité.
Les résultats de ce projet permettent d’envisager à moyen terme le développement d’une méthode de diagnostic pour surveiller l’émergence et la propagation de variants virulents dans les populations de C. beticola.
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