Phytopathologie: l'Étude de la Santé des Plantes Guy R. Knudsen, Ph.D., J.D., et Louise-Marie C. Dandurand, Ph.D. Université d’Idaho, États-Unis 2. Les agents de maladies infectieuses 2a. Ce qui est un agent pathogène des plantes? Les organismes phytopathogènes sont pour la plupart les champignons, les bactéries, les nématodes, et les virus (il ya aussi quelques plantes parasites). Les champignons et les nématodes peuvent entrer dans les plantes par les blessures ou les ouvertures naturelles, et aussi directement. Les bactéries et les virus peuvent entrer dans les plantes par les blessures ou les ouvertures naturelles, ou par vecteurs, mais jamais directement. 2b. Les Champignons, et les maladies cryptogamique La mycologie est la science étudiant les champignons. On utilise les termes ‘maladie cryptogamique’ ou ‘maladie fongique’ pour les maladies causées à une plante par un champignon ou un autre organisme filamenteux (cas des Oomycetes) parasite. L'étude des champignons est la mycologie, et la mycologie végétale est une branche de la phytopathologie. Les champignons sont présents dans le sol, plantes, débris végétaux, lichen, parasites de l'homme, des animaux et des plantes. Une levure, eucaryote unicellulaire, est aussi un champignon. 1 Figure 1. Les hyphes et spores du champignon Penicillium. Photo licence Wikimedia Commons. Phytopathologie: l'Étude de la Santé des Plantes Guy R. Knudsen, Ph.D., J.D., et Louise-Marie C. Dandurand, Ph.D. Université d’Idaho, États-Unis Les cellules des champignons (la plupart) sont arrangées dans une structure appelé le hyphe, et plusieurs hyphes font un assemblage qui s’appelle le mycélium (Figure 2) Toutes les champignons sont hétérotrophes (ils doivent obtenir leur carbone des autres organismes, vivants ou morts) et chimiotrophes (ils obtiennent leur énergie de les chimiques ; dans ce cas, les mêmes composés organiques) . Aussi, on peut dire que les champignons sont "absorbotrophes" : ils se nourrissent par absorption. Ils sécrètent des enzymes qui digèrent des polymères dans le milieu extérieur (par exemple, le glucose est un monomère utilisé par toutes les organismes dans la production d’énergie. La cellulose est un polymère qui est commun dans la nature, par exemple les cellules des plantes sont composées de la cellulose. La plupart des champignons sont saprophytique: leurs nourriture est les Figure 2. Le champignon Penicillium se développe sur un orange. Photo Wikimedia Commons. substances organiques non-vivant. Mais, il y a aussi beaucoup d’espèces du champignon qui sont parasitiques, comme les parasites des plantes ou les parasites des animaux (Figure 3). Les champignons parasitiques causent la plupart des maladies des plantes. Certains champignons sont des «parasites obligatoires", ce qui signifie qu'ils peuvent compléter leur cycle de vie seulement en association avec un hôte vivant. Par exemple, les champignons de l'oïdium sont des parasites obligatoires (Figure 4). Cependant, de nombreux champignons phytopathogènes sont Figure 3. Maladie de l'oïdium. Ce champignon est un 2 parasite obligatoire. Photo license Wikimedia Commons. Phytopathologie: l'Étude de la Santé des Plantes Guy R. Knudsen, Ph.D., J.D., et Louise-Marie C. Dandurand, Ph.D. Université d’Idaho, États-Unis capables de survivre et de se reproduire sur les matières végétales mortes, mais peuvent aussi attaquer les hôtes vivants. Les organismes qui vivent sur la matière organique morte sont appelés «saprophytes». Certains champignons sont essentiellement saprophytes, mais peuvent attaquer les plantes affaiblies ou blessés; ceux-ci sont appelés «pathogènes opportunistes». Quelques champignons fournissent également de la nourriture pour animaux, y compris les nématodes, les insectes, les acariens et les mammifères. Par exemple, beaucoup d’acariens et les insectes mangent des champignons dans le sol et sur le sol de la forêt. En outre, certains nématodes se nourrissent de champignons dans le sol. La plupart des champignons sont aérobies, mais il y des espèces (comme les levures) qui font la fermentation sans oxygène (par exemple, dans la production du pain, du vin, et de la bière). Les champignons reproduisent par les spores. Les spores sont sexuelles ou asexuelle. On trouve les spores dans les structures diverses. Les spores, pour la plupart, sont disséminées par le vent et par la pluie. Il y a une groupe des champignons, qui on appelle les “champignons inférieurs”, qui a des spores qui peuvent nager (dans l’eau sur les feuilles des plantes, ou dans le sol). En fait, ils sont mieux classés que les protistes. 3 Figure 4. Schéma de la structure cellulaire d’une cellule bactérienne typique. Photo license Wikimedia Commons. Phytopathologie: l'Étude de la Santé des Plantes Guy R. Knudsen, Ph.D., J.D., et Louise-Marie C. Dandurand, Ph.D. Université d’Idaho, États-Unis 2c. Les Bactéries Les bactéries (Bacteria), sont des organismes vivants unicellulaires (Figure 5) et procaryotes présents dans tous les milieux (les procaryotes sont des organismes unicellulaires dont les dimensions sont de l'ordre du micromètre; on doit donc utiliser un microscope pour les observer; les cellules procaryotes sont formés d'une cellule unique dépourvue de noyau). Les bactéries présentent de nombreuses formes : sphériques (coques), allongées ou en bâtonnets (bacilles), et formes plus ou moins spiralées. Pour la pluspart, les bactéries phytopathogènes sont du forme bacille. L’étude des bactéries est la bactériologie, une branche de la microbiologie. Les bactéries sont ubiquitaires et sont présentes dans tous les types de biotopes rencontrés sur la Terre. Elles peuvent être isolées du sol, des eaux douces, marines ou saumâtres, de l’air, des profondeurs océaniques, des déchets radioactifs, de la croûte terrestre, sur la peau et de l’intestin des animaux. Il y a environ 40 millions de cellules bactériennes dans un gramme de sol et 1 million de cellules bactériennes dans un millilitre d’eau douce. 2d. Les Nématodes Les nématodes sont des vers ronds non segmentés (animaux) qui sont des parasites des plantes ou des animaux, ou ils vivent non parasite dans le sol ou l'eau. Toutes les nématodes phytoparasites ont un organe d'alimentation, appelé un stylet, par lequel ils percent les cellules végétales et d'ingérer le contenu (Figure 6). Nématodes parasites des plantes peuvent se nourrir de l'extérieur des racines des plantes (ectoparasites), ou peuvent pénétrer et se nourrir à l'intérieur des racines (ou, dans 4 Figure 5. Nématode pathogène des plantes, montrant le stylet. Phytopathologie: l'Étude de la Santé des Plantes Guy R. Knudsen, Ph.D., J.D., et Louise-Marie C. Dandurand, Ph.D. Université d’Idaho, États-Unis certains cas, les tiges) (endoparasites). En outre, les nématodes parasites des plantes sont caractérisés comme ceux qui restent dans un site d'alimentation (sédentaires), ou qui se déplacent autour de soit à l'intérieur ou à l'extérieur de la plante hôte (migrateurs). 2e. Virus Les virus sont non-vivant, mais ils causent plusieurs maladies et peuvent reproduire seulement avec l’aide d’un hôte. -Ils ont un construction assez simple : un manteau protéine (= « capside »), qui contient l’acide nucléique (ADN ou ARN) - toutes les virus sont parasitiques ! Leurs hôtes inclurent les animaux, plantes, protistes, champignons, bactéries, archées (toutes les êtres vivants) 5
