pathologie forestière moléculaire - Publications du gouvernement

PATHOLOGIE FORESTIÈRE MOLÉCULAIRE
NouvellesEXPRESS
Service canadien des forêts, Centre de foresterie des Grand Lacs Bulletin no. 18
INTRODUCTION :
Les recherches menées dans le cadre de cette étude visent
actuellement à mettre au point l’utilisation d’enzymes
hydrolytiques comme moyen d’améliorer la résistance des ar-
bres aux champignons et aux insectes nuisibles. Elles porte-
ront en premier
lieu sur des enzy-
mes chitinolytiques
produites in
vitro par des
champignons
mycoparasites et
des actinomycètes.
Des recherches
fondamentales
seront menées
en vue de déter-
miner l’efficacité
de ces chitinases
à inhiber la crois-
sance et le déve-
loppement de ra-
vageurs impor-
tants de nos prin-
cipales essences forestières et d’établir si ces gènes de chitinase
peuvent être incorporés dans le génome des arbres et expri-
més in vivo.
Au nombre des recherches antérieures, mentionnons les sui-
vantes : 1) l’isolement et la caractérisation de la toxine (cerato-
ulmine) produite par le champignon responsable de la maladie
hollandaise de l’orme (Ophiostoma ulmi (Buisman) Nannf.); 2)
l’isolement et la caractérisation d’un nouveau mutant non spo-
rulant qui ne provoque pas la maladie hollandaise de l’orme; 3)
la caractérisation du virus de la polyédrose cytoplasmique, un
virus à ARN bicaténaire (à double brin) qui infecte des rava-
geurs forestiers d’importance comme la tordeuse des bour-
geons de l’ épinette, Choristoneura fumiferana, la chenille à
houppe blanches, Orgyia leucostigma et la livrée des forêts,
Malacosoma disstria, grâce à la mise au point de techniques
novatrices a) de purification des particules virales libres et
occluses, b) de séparation de l’ARN monocaténaire spécifi-
que de l’ARN viral bicaténaire et c) de détermination de la
synthèse de l’ARN bicaténaire dans les cellules infectées; et
4) le suivi de très faibles degrés d’infection par le virus de la
polyédrose cytoplasmique chez des populations d’insectes
infectées naturellement à l’aide du radiotraçage.
EMPLACEMENT/SITE :
Les recherches effectuées dans le cadre de cette étude ont été
principalement menées en laboratoire.
RÉSULTATS ET CONCLUSIONS :
On a étudié des champignons mycoparasites et antagonistes
en vue de mettre au point une solution de rechange ou un
complément biologique à des pesticides chimiques pour lutter
contre les champignons pathogènes. On peut modifier le sys-
tème de défense des végétaux contre les pathogènes micro-
biens de manière à produire un niveau constitutif élevé de
composés antimicrobiens. Les chitinases produites par les
champignons utilisés comme biopesticides, comme
Trichoderma harzianum, et par des actinomycètes, comme
Streptomyces albidoflavus, sont manifestement plus effica-
ces que les chitinases végétales. L’utilisation transgénique de
ces gènes de chitinase devrait produire chez les végétaux un
niveau élevé de résistance contre une gamme de ravageurs
forestiers (champignons et insectes).
La cerato-ulmine joue incontestablement un rôle dans les pre-
miers stades d’évolution de la maladie hollandaise de l’orme,
Trois formes instables (unités, bâtonnets et fibrilles) de la cerato-
ulmine dans des filtrats de culture acellulaires de
O. ulmi telles qu’observées au microscope.
Photomicrographies obtenues à l’aide d’un microscope électronique à balayage de
synnemas formés sur des copeaux de bois d’orme d’Amérique, montrant l’isolat
non sporulant WBR2-1 (A) et l’isolat sporulant A1 (B).

© Sa Majesté la Reine du Chef du Canada 2001
ISSN 1496-7847
Pour autres précisions sur la Nouvelles Express, prière de s’adresser à :
Service canadien des forêts – Centre de foresterie des Grands Lacs
1219 rue Queen Est
Sault Ste. Marie (Ontario) P6A 2E5
[phone]
http://www.glfc.cfs.nrcan.gc.ca
et les résultats ont mis en évidence des caractéristiques
pathotoxiques qui laissent supposer que la toxine est un méta-
bolite spécifique à O. ulmi. Dans le cas de nombreux agents
pathogènes de nos arbres forestiers, comme le champignon
causant la maladie hollandaise de l’orme, le stade de sporulation
contribue à la propagation rapide de la maladie. On a élucidé la
génétique de l’incapacité à produire des conidiospores, une
caractéristique unique liée à la régulation d’un seul gène nu-
cléaire qui fournit des méthodes de lutte contre les principales
maladies des arbres, car elle permet de bloquer la capacité
d’un pathogène à produire des spores. La technique de
radiotraçage mise au point est maintenant utilisée comme outil
de diagnostique précoce dans le cadre du protocole d’élevage
des insectes justiciables de quarantaine pour surveiller la con-
tamination potentielle des larves par le virus de la polyédrose
nucléaire/la persistance des masses d’œufs.
INCIDENCES SUR LA LUTTE ANTIPARASITAIRE :
En ce qui concerne les travaux menés dans le cadre de la pré-
sente étude, la caractérisation des chitinases produites par
des microbes révéleront de nouveaux domaines sur lesquels
faire converger nos stratégies antiparasitaires, qu’il s’agisse
de champignons ou d’insectes. Cette approche pourrait per-
mettre d’élaborer des méthodes de lutte biologique spécifi-
ques à des espèces cibles et sans danger pour l’environne-
ment.
SOURCES D’INFORMATION PERTINENTES :
Richards W.C. 1997. Novel spore deficient mutants of the
dimorphic fungal plant pathogen, Ophiostoma ulmi. Crop
Health Unlimited Horizons. CPS/APS joint meeting, July 6-7/
97. Winnipeg Manitoba. Phytopathology (sous presse).
Richards, W.C. 1994. Cerato-Ulmin: A wilt toxin of Dutch Elm
disease. Natural Resources Canada, Canadian Forest Service -
Great Lakes Forestry Centre, Information Report 0-X-432.
Richards, W.C. 1994. Nonsporulation in the Dutch Elm Disease
fungus Ophiostoma ulmi: Evidence for control by a single
nuclear gene. Can. J. Botany 72: 461-467.
Richards, W.C. 1994. An enzyme system for liberating viable
protoplasts from the yeast (spore) and mycelial states of the
dimorphic fungus, Ophiostoma ulmi, (Buism) Nannf.
Physiological and Molecular Plant Pathology 44: 311-319.
Richards, W.C. 1993. Cerato-Ulmin: A unique wilt toxin of
instrumental significance in the development of Dutch Elm
disease. pp. 89-151 In: M. Sticklen and J. Sherald, eds. Dutch
Elm Disease Research: Molecular and Cellular Approaches.
Springer Verlag, New York.
CONTACTS :
Wayne Richards, chercheur, Service canadien des forêts-CFGL,
[email protected]
Mike Dumas, chercheur, Service canadien des forêts-CFGL,
[email protected]
Anthony Pang, chercheur, Service canadien des forêts-CFGL,
[email protected]
Armand Séguin, chercheur, Service canadien des forêts-CFL,
[email protected]
Krystyna Klimaszewska, chercheur, Service canadien des
forêts-CFL,
[email protected]
Gaston Laflamme, chercheur, Service canadien des forêts-CFL,
[email protected]