Des racines silencieuses pourraient protéger les cultures contre les nématodes à kyste
Les nématodes sont un type de ver rond dont la taille varie d’une fraction de millimètre à plus de 8 mètres de long et qui vit à la fois dans l’eau et dans le sol. Avec environ 20 000 espèces recensées, ils ont également la particularité d’être l’animal le plus abondant sur terre. Malheureusement, nombre de ces espèces sont des parasites et, à ce titre, constituent une menace pour les insectes, les plantes et les animaux. Les 75 espèces de nématodes à kyste connues, par exemple, sont responsables de diverses maladies chez les plantes. Dans la mesure où certaines de ces maladies peuvent provoquer des pertes de récoltes conséquentes, les nématodes à kyste constituent un risque significatif pour la sécurité alimentaire mondiale. Traditionnellement, ces parasites ont été combattus à l’aide de pesticides. Mais, comme de nombreux pesticides sont désormais soumis à des restrictions pour des raisons environnementales, de nouvelles solutions sont désespérément nécessaires. Le projet NemHatch, financé par l’UE, répond à ce besoin. «Notre objectif est de mettre au point une méthode naturelle pour empêcher les nématodes à kyste de détruire les cultures», explique Lemeng Dong, chercheuse à l’Université d’Amsterdam et coordinatrice du projet NemHatch.
Manipuler le signal d’éclosion
Comme leur nom l’indique, les nématodes à kyste pondent des œufs qui prennent la forme de kystes. Une fois éclos, les œufs migrent dans les racines de la plante hôte. Les nématodes trouvent alors une première cellule nourricière dans laquelle ils injectent des mélanges complexes d’effecteurs. Ceux-ci modifient le métabolisme de la cellule hôte, provoquant finalement la rupture de la paroi cellulaire de la plante. Les nutriments de la plante sont alors détournés vers les nématodes, ce qui permet aux vers de vivre mais entraîne la mort de l’hôte. Le projet NemHatch, qui a reçu le soutien du programme Actions Marie Skłodowska-Curie, vise à perturber les molécules de signalisation, également appelées stimulants d’éclosion, qui provoquent l’éclosion des œufs. «Les stimulants d’éclosion sont des signaux chimiques produits par la plante hôte, ils réveillent les nématodes dormants qui infectent ensuite la plante», explique Lemeng Dong. «En manipulant ce signal, nous espérons empêcher l’éclosion des œufs et, ce faisant, prévenir l’infection de la plante.»
Identifier les plantes touchées
Bien qu’il s’agisse encore d’un travail en cours, le projet a déjà obtenu plusieurs résultats notables. Il s’agit notamment d’une nouvelle méthode d’analyse ultra-sensible permettant de détecter le stimulant de l’éclosion, appelé solanoeclepin A (SolA), dans l’exsudat racinaire de plants de pommes de terre individuels. «Grâce à cette méthode, j’ai pu démontrer avec succès l’importante variation naturelle de la production de SolA dans les génotypes de pommes de terre cultivées», souligne Lemeng Dong. Les chercheurs ont également détecté la présence de SolA dans environ 20 % de plus de 300 espèces de pommes de terre sauvages testées. «Cela suggère que d’autres stimulants de l’éclosion doivent entrer en jeu», ajoute Lemeng Dong. Parmi les autres résultats importants, citons l’identification d’un locus génétique croisé sur le chromosome 2 et la découverte que la production de stimulants d’éclosion est régulée par la privation d’azote. Grâce aux recherches de Lemeng Dong, nous sommes désormais en mesure de détecter et de quantifier le stimulant d’éclosion SolA dans l’exsudat racinaire d’une seule plante. Pour Lemeng Dong, cette découverte a joué un rôle important dans l’obtention d’un poste permanent à l’université d’Amsterdam, où elle poursuivra son travail d’identification des gènes responsables de la production du stimulant d’éclosion. «Ce projet a débouché sur une méthode de détection fiable et une position scientifique unique sur le sujet, sur laquelle je compte m’appuyer pour poursuivre mes travaux sur la communication chimique souterraine des plantes», déclare Lemeng Dong. Lemeng Dong partage l’ensemble de ses découvertes et de ses travaux sur le métabolisme et la communication chimique des plantes sur le site du www.metabolismlab.org (Metabolism Lab).
Mots‑clés
NemHatch, nématodes à kyste, cultures, pesticides, parasites, sécurité alimentaire, métabolisme des plantes
