Résistance des mauvaises herbes : Causes et détection par test ADN
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Résistance des mauvaises herbes : Causes et détection par test ADN Martin Laforest & Brahim Soufiane Problématique • L’impact des mauvaises herbes se chiffre à plusieurs centaines de millions de dollars au Canada seulement • L’usage à répétition des mêmes herbicides a favorisé l’apparition de la résistance Kochia scoparia (résistante au glyphosate) roulant dans les prairies http://www.manitobacooperator.ca/country-crossroads/did-you-know/kochia-the-cockroach-of-the-plant-world/ Photo AAC 27 groupes Pied de coq Acnide tuberculée Amarante de Palmer Petite herbe à poux Folle avoine Vergerette Radis sauvage http://getdrunknotfat.com/wp-content/uploads/2013/05/cocktails.jpg Pied de coq Acnide tuberculée Amarante de Palmer Petite herbe à poux Folle avoine Vergerette Radis sauvage Laiteron maraîcher Brome de Madrid Radis sauvage Amarante de Palmer Herbe à poux géante Petite herbe à poux Vergerette Variation naturelle Danielle Bernier Danielle Bernier Danielle Bernier Danielle Bernier http://bulletin.ipm.illinois.edu/print.php?id=1561 http://www.weedsmart.org.au/ask-an-expert/look-for-escapes-all-year-with-principal-research-scientist-weeds-agri-science-queensland-michael-widderick/ Resistance au Québec 22 cases discovered in 2 years 17 cas 17 cases More testing, more cases About ½ samples sent by growers tested positive Simard et Bernier, 2014 Resistance au Québec Plus de test, plus de cas. La moitié des échantillons sont positifs 2012-2013 22 cas Saguenay-Lac Saint-Jean area Wild oats –Gr. 1 Common ragweed Lamb’s-quarters Lamb’s-quarters Giant foxtail/ragweed Common ragweed Redroot pigweed Common ragweed Simard et Bernier, 2014 Simard et Bernier 2014 Nb. de Nb. de négatifs Nb. non Total Positifs résistants à: positifs (+group testé) testés 2 0 1 3 Groupe 2 (imazethapyr) Amaranthus powelli (Amarante de Powell) 0 1 (gr. 2 & 9) 0 1 Ambrosia artemisiifolia (Petite herbe à poux) 10 7 (gr. 2 & 6) 4 20 Avena fatua (Folle avoine) 6 1 (gr. 1) 0 7 Groupe 1 (fenoxaprop-P-ethyl) Chenopodium album (Chénopode blanc) 2 1 (gr. 6 & 9) 6 9 Groupe 2 (imazethapyr) Comptonia peregrina (Comptonie voyageuse) 0 0 2 2 Conyza canadensis (Vergerette du Canada) 0 1 (gr. 9) 2 3 Digitaria sanguinalis (Digitaire sanguine) 0 2 (gr. 2 & 9) 0 2 Kalmia angustifolia (Kalmia à feuilles étroites) 0 0 7 7 0 1 (gr. 9) 0 1 Polygonum convolvulus (Renouée liseron) 0 1 0 1 Polygonum persicaria (Renouée persicaire) 0 0 1 1 Senecio vulgaris (Séneçon vulgaire) 0 1 (gr. 9) 6 7 Setaria faberi (Sétaire géante) 2 1 (gr. 2) 0 3 Solanum ptycanthum (Morelle noire de l’Est) 0 0 2 2 Total 22 17 31 70 Espèce Amaranthus retroflexus (Amarante à racine rouge) Panicum dichotomiflorum (Panic d’automne géniculé) Simard et Bernier, 2014 (gr. 28, 15, 5) Groupe 2 (chloransulam-methyl, chlorimuron-ethyl, flumetsulam, imazethapyr) Groupe 2 (imazethapyr) Principaux problèmes de résistance au Québec Groupe Mode d’action Gène ciblé Herbicides 1 Inhibiteur de l’acétyl-CoA carboxylase (ACCase) ACCase Achieve 80 DG, Assure II, Excel Super, Fusilade II, Hoe-Grass, Poast Ultra, Select, Venture 25 DG 2 Inhibiteur de l’acétolactate synthase ALS Accent, Classic, Pursuit, FirstRate 5 Inhibiteur du photosystème II (site A) psbA Atrazine, Métribuzine, Simazine (protéine D1) 7 Inhibiteur du photosystème II (site A) Probablement psbA Tests possibles: Petites herbes à poux (1, 2*, 5, 7) Folle avoine (1) Amarante à racine rouge (2, 5) Chénopode blanc (2, 5) Sétaire Géante (2) * Test développé Afesin (monolinuron), Afolan F (linuron), Patoran 400 SC, Stampede EDF Test Génétique Avantages • Rapide – Réponse avant que la résistance se propage Mois 1 Mois 2 Mois 3 Mois 4 Méthode Classique Maturation des plants suspects (2-4 mois) Échantillonnage des graines matures Levée de la dormance Germination et croissance de la plante jusqu’au stade 2-3 feuilles Application de l’herbicide en cause au moyen d’un banc d’essai Évaluation du niveau de dommages et de la biomasse aérienne sèche des plantules Test Génétique Échantillonnage de feuilles ou autres tissus et dessiccation Extraction d’ADN génomique Test génétique (amplification, TaqMan, …) Évaluation des résulats • Génotype de la plante mère (≠ progéniture) • Précis et sans ambiguïté – L’allèle conférant la résistance est présent/absent Mois 5 Mois 6 Le génome 101 • Les plantes comme les humains peuvent posséder 2 copies de chaque chromosome (pairs)* • Les copies appariées d’un gène s’appellent des allèles • Les allèles identiques sont dit homozygotes • Les allèles différents sont dit hétérozygotes • Les mutations conférant la résistance sont en général dominantes, 1 seule copie suffit A a * Certaines espèces sont cependant polyploïdes ce qui complique l’analyse B B Procédure Échantillonnage et dessiccation Extraction d’ADN génomique Amplification Visualisation des résultats Test Génétique Homozygotes Résistants Homozygotes Sensibles Hétérozygotes résistant Test Génétique Limites • Test les mutations connues seulement – Danger de faux négatifs si la mutation conférant la résistance est différente • Plusieurs mutations peuvent être à l’origine de la résistance – Plusieurs tests doivent être effectués – Résistances multiples!!! • Nouvelles méthodes – Les infrastructures et réseaux devront être mis en place La résistance ciblée vs non-ciblée • Résistance ciblée – La protéine ciblée par l’ingrédient actif n’est plus affectée lorsqu’un herbicide est appliqué – Généralement due à une mutation • Résistance non-ciblée – La plante empêche la protéine ciblée d’entrer en contact avec l’ingrédient actif (dégradation ou séquestration) ou en diminue l’impact (protection contre le choc oxydatif) – Mécanismes plus complexes "Harig vingergras plant (Digitaria sanguinalis)" by Rasbak - Own work. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Commons https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Harig_vingergras_plant_(Digitaria_sanguinalis).jpg#/media/File:Harig_vingergras_plant_(Digitaria_sanguinalis).jpg Conclusions • Les mauvaises herbes résistantes aux herbicides sont présentes au Québec • Il est primordial de connaître les espèces ainsi que les types de résistance présents • Des tests génétiques peuvent être développés dans certains cas • Nous devons continuer nos efforts pour bien gérer les méthodes culturales Remerciements • • • • • • Marie-Josée Simard Marie-Edith Cuerrier Danielle Bernier Brahim Soufiane David Girardville Felix Marsan-Pelletier Merci! Avez-vous des questions? Galinsoga
