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16 octobre 2009 5 16 /10 /octobre /2009 00:29
Après H5N1 le prochain sigle qui provoquera une panique mondiale sera peut-être Ug99. C'est le nom d'une souche de champignon qui attaque le blé, son nom latin est Puccinia Praminis mais il est plus connu sous l'appellation rouille noir du blé ou rust fungus en anglais. Ce parasite, connu depuis l'antiquité, est responsable de la destruction de 40 % des récoltes de blé dans les années 50. Grâce aux travaux de feu Norman Borlaug, prix Nobel de la paix et père de la "révolution verte", une variété de blé résistante à la rouille noire fût développée. Les méthodes de croisement de variétés de blé, mise au point par Norman Borlaug, ont permis d'introduire des gènes de résistance puis plus tard d'augmenter les rendements grâce à l'utilisation d'une variété de blé nain (NDLR : il ne s'agit pas d'OGM, les agriculteurs ont toujours refusé le blé OGM, certains évoquent le caractère sacré du blé ; plante de civilisation, le pain, aliment symbolique, sont chargés d'histoire mais on peut aussi évoquer le faite que les exploitations de blé sont très peu rentable et les semences OGM coûtent cher...). Ces variétés de blé resistantes ont été cultivées avec succès pendant 50 ans et tout le monde a oublié les ravages de la rouille du blé. Jusqu'en 1999 ou une souche de P. Graminis extremement virulente est apparue en Ouganda (d'ou sont nom : Uganda 1999 ou Ug99). Ce champignon a déjà envahi le nord de l'Afrique, les spores ayant réussit à traverser le sahara et il est arrivé l'année dernière en Iran, la diffusion dans le sens est-ouest (même climat) étant beaucoup plus facile que dans la sens nord-sud (barrière tropical) ce n'est qu'une question de temps avant qu'il ne menace la production céréalière mondiale.


Anton de Bary a décrit le cycle évolutif de cette rouille hétéroxène (qui parasitent deux hôtes) macrocyclique (quatre stades dans sont cycle reproductif). L'hôte principal est une graminée (le blé) et l'hôte secondaire est l'épine vinette (Berberis vulgaris). Les quatre stades de son  macrocycle sont  décrit sur le schéma ci-contre. Voila comment ça ce passe : Au début du printemps, les téleutospores, qui ont passé l'hiver dans le sol, se réveillent et produisent des basidispores qui sont emportées par le vent et vont parasiter l'épine vinette. C'est dans cette hôte que le champignon fait du sexe. Lorsque l'été arrive, il produit les écidiospores qui sont à leur tour emportées par le vent et vont infecter le blé. Il y a alors production de  urédiniospores qui vont infecter d'autres pousses de blé (c'est à ce moment là que les agriculteurs voient leur récolte disparaître en quelques jours), puis lors que le blé est quasiment mort le champignon produit des téleutospores pour l'année prochaine...

 

 

A partir de ces connaissances plusieurs stratégies de lutte contre le rouille du blé ont été mise au point. Les USA ont choisi d'exterminer l'hôte secondaire (l'épine vinette). Le problème c'est qu'il reste de l'épine vinette au Mexique et que pendant l'été les ureiniospores ont le temps de remonter jusqu'au Canada... En Europe on espère que le gel tuera les téleutospores pendant hiver et que les ureiniospores venant du sud de l'Europe n'auront pas le temps de traverser les Pyrénées et les Alpes. C'est quand même bien foutu la France ; avec deux imposantes barrières naturelles qui protègent notre production de baguette, de flûte, de ficelle, de boule, de miche, de fougasse, de brioche, de pain de campagne, de pain au chocolat, de croissants et autres viennoiseries... Bref, grâce à la situation géographique exceptionnelle de la France, les spores arriveraient tardivement et l'épidémie devrait alors être contrôlable en utilisant des fongicides. Le réchauffement climatique ne joue cependant pas en notre faveur et un hiver doux serait catastrophique pour les producteurs de blé...

Mon équipe étudie en ce moment ce champignon afin de comprendre comment il neutralise les mécanismes de résistance du blé.(*) Un technicienne de notre équipe est  l'une de rare personne sur la planète capable de faire germer les spores in vitro. Le premier résultats intéressant est que P. Graminis tranforme ça chitine en chitosane pour ne pas se faire repérer lorsqu'il infecte son hôte (la membrane cellulaire des champignons étant généralement en chitine les plantes ont appris à dégrader la chitine et à déclencher les mécanismes de défense en détectant les produits de cette dégradation, ce mécanisme ne marche plus avec du chitosane). Cette ruse permet  au champignon de rentrer dans l'espace intercellulaire de la plante, ensuite il doit rentrer dans les cellules de la plante pour piquer des nutriments, pour cela il produit plusieurs protéines qui inhibent les mécanismes de défense de la cellule... On cherche maintenant à caractériser ces protéines ainsi leur mode d'action.



(*) Les plantes ne possèdent pas de système immunitaire mais elles ont développé deux techniques pour se défendre contre les pathogènes. La plus simple consiste à produire des toxines ou des poisons : acide salicylique opiacé, cannabinoïde, cocaïne, caféine, nicotine, quinine, etc... tous ces produits et d'autres encore agissent comme des antibiotiques naturels (c'est beau la nature!). Malheureusement les plantes comestibles n'en produisent que très peu et toujours les mêmes car elles sont sélectionnées et les pathogènes sont très fort pour acquérir des résistances. L'autre méthode est appelée "réponse hypersensible", c'est la politique de la terre brûlée : les cellules sont équipées de récepteurs qui détectent certaines molécules produites par les champignons ou les bactéries (la chitine par exemple). Ces récepteurs peuvent activer des protéines qui vont produire massivement des électrons en brûlant toutes leurs ressources d'amidon. Branle-bas de combat! Feu à volonté! Les électrons réagissent au contact de l'eau et de l'air pour former de l'eau oxygénée et toutes sortes d'agents oxydants qui désinfectent tout. La cellule se suicide donc en brûlant toute ces réserves et sous l'effet de ces propres agents oxydants qui vont aussi activer les récepteurs des cellules voisines qui déclencheront à leur tour la réponse hypersensible. Heureusement toutes les cellules de la plantes ne participent pas à ce suicidé collectif, les cellules plus éloignées ont le temps de détecter de faible dose de agent oxydant et vont renforcer leur membrane cellulaire afin de créer un zone de quarantaine. 

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Published by fab - dans Sciences
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