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Une percée dans la guerre au nématode à kystes du soya

PHOTO 1 - CHAMP INFESTÉ NKS

Invisible à l’œil nu, le nématode à kystes du soya (NKS) est pourtant l’un des ravageurs qui cause le plus de pertes, globalement, à la production de soya. Il fût répertorié pour la première fois, sur le continent nord-américain, en Caroline du Nord en 1954. Mais l’on croit qu’il fût introduit aux États-Unis plusieurs années plus tôt, à la fin du 18e siècle, par du sol importé d’Asie afin d’obtenir les bactéries fixatrices d’azote qu’il contenait. Le parasite est maintenant fermement établi chez nos voisins du Sud, en Ontario, et fait son chemin dans les champs du Québec.

Les pertes monétaires dû à la bête sont évaluées à plusieurs milliards de dollars annuellement. Ce montant, par ailleurs, est fortement sous-estimé car nombres de producteurs de soya ne savent même pas qu’ils se font voler du rendement par le parasite.

 

PHOTO 2 - MELISSA MITCHUM AND TEAM

COMPRENDRE POUR LUTTER

Plusieurs universités nord-américaines travaillent d’arrache-pied pour découvrir le moyen de se débarrasser de cette peste persistante. L’une de ces recherches, effectuée par le Dr. Melissa Mitchum et son équipe, du Bond Life Sciences Center de l’Université du Missouri, a découvert, récemment, un des mécanismes utilisés par le NKS pour envahir et drainer de la plante de soya les nutriments indispensables à sa vie.

Les chercheurs savaient depuis près de quinze ans que les nématodes utilisaient des peptides, un élément chimique de la famille des protéines, pour se nourrir dans les racines de soya. Mais ce n’est que dernièrement, avec l’aide de technologies de séquençage de nouvelle génération, non disponibles auparavant, qu’un étudiant gradué assistant de recherche, Michael Gardner, et un associé de recherche sénior, Jianying Wang, ont fait une découverte remarquable. Ils ont démontré, sans équivoque, que les nématodes possèdent l’habilité de reproduire un peptide identique à celle produite par la plante, soit le CLE-B. Ce peptide agit comme un signal chimique qui informe les cellules souches d’enclencher la croissance, incluant celle des canaux vasculaires qui transportent les nutriments dans la plante. Ce processus est appelé mimétisme moléculaire.

PHOTO 3 - Nématode au microscope

 

Les nématodes, en produisant ce peptide, peuvent ainsi prendre le contrôle des cellules souches de la plante et les utiliser pour créer de nouvelles voies de transport des nutriments à travers la plante vers des sites d’alimentation, d’où ils se nourrissent. La plante, ainsi drainée, montre des signes de jaunissement, rabougrissement, sénescence hâtive, pouvant, dans certains cas, mener à la mort du plant.

Pour tester la théorie, le Dr. Xiaoli Guo, un chercheur post-doctorat du laboratoire du Dr. Mitchum et le premier auteur de l’étude, a synthétisé le peptide CLE-B du nématode et l’a inséré dans les cellules vasculaires d’Arabidopsis, une plante utilisée comme modèle en recherche. Il a trouvé que le peptide du nématode enclenche une réponse de croissance dans l’Arabidopsis, de la même façon que les peptides issus de la plante.

Par la suite, il a désactivé les gènes des plantes d’Arabidopsis utilisés pour envoyer un signal à leurs propres cellules souches. Dans ces conditions, les nématodes ne firent pas aussi bien car les parasites ne purent envoyer de signal à la plante et les sites d’alimentation furent compromis.

PHOTO 4 - Nématodes à kystes juvéniles

 

Le Dr. Mitchum mentionne : « Lorsqu’un nématode attaque les racines, il sélecte des cellules vasculaires situées le long d’une racine. En bloquant cette avenue, nous réduisons l’ampleur des sites d’alimentation que les nématodes utilisent pour contrôler la plante. C’est la première fois que nous avons été capable de démontrer que le nématode module et contrôle les voies vasculaires de la plante. En comprenant comment les nématodes parasite la plante en la contrôlant à leurs propres bénéfices, nous franchissons une étape cruciale dans le développement de plantes résistantes à cet ennemi. Si nous arrivons à bloquer ces peptides et les mécanismes utilisées par les nématodes pour prendre le contrôle de la plante de soya, nous pourront alors créer une résistance accrue pour cette source alimentaire de grande valeur à l’échelle mondiale.

Jeff Sossamon, Université du Missouri.

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