pathologie forestière moléculaire - Publications du gouvernement
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NouvellesEXPRESS Service canadien des forêts, Centre de foresterie des Grand Lacs Bulletin no. 18 PATHOLOGIE FORESTIÈRE MOLÉCULAIRE 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 arbres aux champignons et aux insectes nuisibles. Elles porteront en premier lieu sur des enzymes chitinolytiques produites in vitro par des c h a m p i gnons mycoparasites et des actinomycètes. Des recherches fondamentales seront menées en vue de déterminer l’efficacité de ces chitinases à inhiber la croissance et le déveTrois formes instables (unités, bâtonnets et fibrilles) de la cerato- loppement de raulmine dans des filtrats de culture acellulaires de vageurs imporO. ulmi telles qu’observées au microscope. tants de nos principales essences forestières et d’établir si ces gènes de chitinase peuvent être incorporés dans le génome des arbres et exprimés in vivo. Au nombre des recherches antérieures, mentionnons les suivantes : 1) l’isolement et la caractérisation de la toxine (ceratoulmine) 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 sporulant 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 ravageurs forestiers d’importance comme la tordeuse des bourgeons 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 spécifique 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 système de défense des végétaux contre les pathogènes micro- 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). 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 efficaces 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 premiers stades d’évolution de la maladie hollandaise de l’orme, et les résultats ont mis en évidence des caractéristiques pathotoxiques qui laissent supposer que la toxine est un métabolite 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 nucléaire 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 contamination 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 présente 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 permettre d’élaborer des méthodes de lutte biologique spécifiques à des espèces cibles et sans danger pour l’environnement. 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. 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] 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. © 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 (705) 759-5740 http://www.glfc.cfs.nrcan.gc.ca
