Et si on vaccinait les plantes?

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Et si on vaccinait les plantes?Et si on vaccinait les plantes?
Carole Martinez
Faculté des sciences de l’agriculture
et de l’alimentation
Nicole Benhamou
Centre de recherche en horticulture
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Les agresseurs des plantes
Les plantes possèdent des moyens de défense naturels (cuticule, poils,
molécules antimicrobiennes).
•agressions biotiques (agents pathogènes, insectes)
•agressions abiotiques (facteurs environnementaux)
Cependant, la culture intensive et la réduction dans la rotation
des cultures ont progressivement favorisé le développement
des agents pathogènes et des ravageurs.
Cochenille farineuse
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Pendant de nombreuses années : seule solution pour
protéger les cultures et maintenir un rendement satisfaisant.
Utilisation des pesticides
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Il s'agit donc d’assurer la production
de nourriture, de bois et de fibres en
respectant les limites écologique,
économique et sociale qui assurent la
durabilité dans le temps de cette
production.
Parmi ses objectifs, l’agriculture
durable entend limiter l’usage des
intrants de synthèse comme les
pesticides chimiques afin de préserver
l’environnement et la santé des
consommateurs de fruits et légumes.
L'agriculture durable est l'application à l'agriculture des
principes du développement durable.

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Révolution
verte
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•Protéines
•Polysaccharides
•Composés
phénoliques
Action indirecte
(renforcement des
barrières physiques)
Action directe
(antimicrobienne)
Mammifères Système
immunitaire
Anticorps
(Molécules
protéiques)
Plantes Répertoire
“
““
“immunitaire”
””
”
très diversifié
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Ross (1961) fut le 1
er
à introduire ce concept suite à
l’observation qu’une plante pré-inoculée par un
micro-organisme non-pathogène développait une
résistance efficace à l’égard d’agents pathogènes.
Ce phénomène n’était pas sans rappeler le
processus de la « vaccination ».
Immunité végétale
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On commençait donc à entrevoir la
possibilité de "stimuler" le système de
défense de la plante de telle sorte qu’il soit
fonctionnel lors d’une véritable infection.
Vaccination

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Serres de confinement
Lutte biologique
Agents antagonistes
Populations pathogènes
Utilisation de produits
naturels
Stimulateurs de défense
naturelle des plantes (SDN)
Stimuler le système
immunitaire
Réponse plus rapide et
plus efficace à l’agression
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Les mécanismes de la résistance
La survie d’
’’
’une plante est la résultante d’
’’
’une longue
"bataille" au cours de laquelle les deux protagonistes
s’
’’
’affrontent au moyen de différentes armes : enzymes,
toxines, inhibiteurs, etc.
Abiotique
Biotique
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Résistance active
Le scénario s’exprime selon la
séquence suivante
Perception d’un signal de stress
Transmission du signal de stress :
Signalisation
Réactions au signal de stress
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Noyau
Cellulases et
pectinases
PERCEPTION
DU SIGNAL
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TRANSMISSION
DU SIGNAL
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SYNTHÈSE DES
MOLÉCULES DE
DÉFENSE
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Perception du signal de stress
La perception du signal de stress se fait grâce à
une interaction éliciteur-récepteur membranaire
ÉLICITEURS
Molécules susceptibles de déclencher
une cascade d’évènements menant à
l’expression des mécanismes de défense
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Éliciteurs ou SDN
Deux grands types
Éliciteurs endogènes Éliciteurs exogènes
Fragments pectiques issus
de la paroi de la plante Molécules produites par l’agent pathogène
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Agent
pathogène
Agent
pathogène
Messagers IIMessagers II
Fragments
éliciteurs
endogènes
Activation
du génome
Activation
du génome
ARNm
Protéines de stress
Hydrolases
Inhibiteurs
Phytoalexines
Composés
métaboliques
Composés
métaboliques
Composés structurauxComposés structuraux
PAROI DE LA
PLANTE
PAROI DE LA
PLANTE
PectinasesPectinases
Récepteurs
membranaires
Fragments
éliciteurs
exogènes
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Éliciteurs exogènes
•Fragments de chitine, polymère de N-acétyl-glucosamine
•Fragments de chitosane, polymère de N-glucosamine

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•Fragments de β-1,3 glucanes
Algue brune,
la laminaire
•Des protéines et glycoprotéines produites par des
champignons et des bactéries
Éliciteurs exogènes
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Éliciteur
Acide salicylique
Ethylène
Acide jasmonique
Dépolarisation membranaire
RÉSISTANCE
DURABLE ET
SYSTÉMIQUE
Cytoplasme
Paroi
Récepteur
Molécules relai
Membrane plasmique
Activation
des
réponses
cellulaires
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Plante résistante
(Gène R)Plante sensible
Agent pathogène
RÉSISTANCE MALADIE
Plante sensible
Pré-traitement avec un
éliciteur (SDN)
Plante sensible
RÉSISTANCE
Agent pathogène
Applications agronomiques des éliciteurs
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•Produits non spécifiques/action sur différentes cultures
•Activité systémique
•Produits d’origine diverse
Matières organiques (lipides, chitines, proteines, glucanes,
vitamines, oligosaccharides, etc.
Matières inorganiques comme les sels minéraux ou même les
pesticides
Microorganismes
SDN