Dossier Rhizo ok 10-01/6

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couverture
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LES DOSSIERS KWS
RHIZOMANIE
La rhizomanie
avance…
La recherche
KWS
la devance
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RHIZOMANIE
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Remerciements
Nous tenons à adresser nos remerciements
pour leur collaboration et l’aide qu’ils nous ont apportée à :
Direction technique ITB
Marc Richard-Molard
Institut de Biologie Moléculaire des Plantes
Gérard Jonard
Responsable Service Agronomique Cristal Union
Philippe Clouet
Responsable Service Agronomique SDHF
Jean-Marie Vion
Producteur betteravier de Seine-et-Marne
Patrick Chaussy
Sélectionneur du groupe KWS AG
Andréas Loock
Responsable du Centre de Sélection et d’Expérimentation KWS France
Olivier Cugnet
L’Institut National de Recherche Agronomique
L’Institut des Plantes
Groupe d'Étude et de Contrôle des Variétés et des Semences
Journal de l’Économie - Mensuel de l’économie alsacienne
Le Betteravier Français
Le Groupe Réussir
Le Centre National de Recherche Scientifique
Diffchamb France SARL
Direction Régionale de l’Agriculture et de la Forêt - Bretagne
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L
e monde et la science ont leurs données
propres, qui se touchent et ne se pénètrent
pas. L’une nous montre à quel but nous
devons viser, l’autre, le but étant donné,
nous donne les moyens de l’atteindre.
Henri Poincaré
Mathématicien français
Sur la Terre, tout a une fonction ;
chaque maladie une herbe pour la guérir,
chaque personne une mission.
Sagesse indienne
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Préface
L
a rhizomanie est une des maladies les plus importantes qui touche la betterave à sucre en
Europe. Depuis sa première apparition en Italie, cette maladie s'est largement répandue. On peut
aujourd'hui la déceler dans presque tous les pays d'Europe, de manière à constituer une réelle
menace pour la culture betteravière. Les pertes de rendement pour les variétés susceptibles d'être
touchées peuvent aller jusqu'à 80 %. La teneur en sucre peut être réduite jusqu'à 60 %. La
production de betteraves à sucre dans ces régions perdrait toute rentabilité.
La rhizomanie, que l'on nomme également virus des nervures jaunes et nécrotiques de la betterave
est une maladie virale qui touche l'appareil foliaire et plus particulièrement les parties racinaires
des betteraves. Selon la nature du sol, on distingue différents types de virus - A, B, P. La rhizomanie
se transmet par un champignon du sol qui héberge le virus, appelé Polymyxa betae.
Une lutte curative contre la rhizomanie, par le biais de mesures préventives de protection des
plantes (notamment au niveau de l'hygiène du terrain et des techniques culturales), s'est révélée
sans succès les années précédentes. Seule une culture moderne, basée sur la tolérance de la
betterave, offre une solution de lutte contre cette maladie et rend possible une culture betteravière
étendue dans les régions les plus concernées par la rhizomanie.
Les premières variétés tolérantes à la rhizomanie ont fait leur apparition en 1983. Les performances
de ces variétés étaient évaluées en terrain sain. La richesse et la tolérance de la plante étaient très
limitées. Les années suivantes, le rendement et la qualité ont nettement pu être améliorés grâce à
un travail intensif de sélection. Au sein du programme génétique classique, le rendement sucre
blanc profite d’un progrès génétique de 1 à 1,5 % par an. Simultanément, un programme de
recroisement a permis de réduire nettement l’écart de rendement entre le matériel rhizomanie et
classique.
Si les premières variétés tolérantes révélaient un potentiel de rendement uniquement en milieu
infesté, les variétés tolérantes ont maintenant atteint le potentiel de rendement des variétés
classiques en terrain sain. A l'avenir, il y a deux challenges pour la filière betterave/sucre : il est
nécessaire de regrouper de plus en plus les différentes sources de tolérance à la rhizomanie pour
assurer, à long terme, la tolérance à la rhizomanie. Les sources de tolérance à la rhizomanie
devront être associées à d’autres types de tolérance ou de résistance, étendues à d’autres
maladies ou parasites.
Andréas Loock
Sélectionneur du Groupe KWS AG
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SOMMAIRE
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PRÉFACE
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DEFINITION DE LA RHIZOMANIE
8
HISTOIRE DE SON EXTENSION
9
Les premiers foyers en Europe et dans le monde
Extension de la maladie en France
Deux campagnes propices à son extension
ACTIVITE DU VIRUS
L‘agent de transmission : polymyxa betae
L‘agent infectieux : le BNYVV
• Présentation
9
10
16
18
18
18
18
• Observation en laboratoire du rôle de chaque
molécule d’ARN
OBSERVATION DE LA RHIZOMANIE
Détection au champ
Symptômes sur les feuilles
Symptômes sur les racines
Les signes qui ne trompent pas : des feuilles
à la racine
Les facteurs favorisant la rhizomanie
Les méthodes de détection en laboratoire
ELISA
Les indices mesurés à la récolte
• Rendement et richesse
• La qualité
20
22
22
22
23
24
24
24
24
25
25
26
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SOMMAIRE
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LES REPONSES SPECIFIQUES À LA RHIZOMANIE 27
Les premières variétés tolérantes
Montée en puissance des variétés spécifiques
La multiplicité des sources de tolérance
Le travail des sélectionneurs vous rapproche
de l’avenir
Premier axe : contrecarrer
l’adaptation du virus
■ Deuxième axe : polygénie du
caractère tolérant
■ Troisième axe : élargir la gamme
■ Quatrième axe : double tolérantes,
les préoccupations de demain
■ Cinquième axe : le génie génétique
stoppe la prolifération du virus
27
28
28
30
■
30
30
30
30
32
7
CONCLUSION
33
BIBLIOGRAPHIE
35
INDEX
37
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DÉFINITION DE LA RHIZOMANIE
L
e développement d'un virus appelé
BNYVV (Beet Necrotic Yellow Vein Virus) ou virus
des nervures jaunes et nécrotiques de la betterave
provoque la rhizomanie.
A la différence d'une bactérie, un virus ne peut pas
se multiplier seul. Il a besoin d'une cellule hôte
qu'il détourne de son activité habituelle pour en
faire une "usine à virus". Il s'agit donc d'un parasite
intracellulaire. La transmission du virus se fait grâce
au Polymyxa betae, un champignon du sol.
Du grec rhizo (racines) et mania (folie), la rhizomanie
signifie étymologiquement "démence des racines".
Le virus s'attaque aux plantes de la famille des
Chénopodiacées dont la betterave à sucre est
l'exemple type.
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HISTOIRE DE SON EXTENSION
A son apparition au début des années 50 en
Italie, personne ne se doutait qu'elle ferait
craindre le pire au début des années 80. Son
extension s'est faite par paliers successifs, pour
toucher aujourd'hui plus de la moitié des
surfaces de betterave à sucre en France.
Les premiers foyers en Europe et
dans le Monde
Découverte pour la première fois en 1950 dans
la vallée du Pô, au nord de l’Italie, la rhizomanie
s’est étendue de façon progressive dans tous
les pays d’Europe. L’ordre chronologique des
pays infestés ne donne pas une idée du niveau
d’infestation, ni même de la vitesse d’extension
(celle-ci variant énormément en fonction des
conditions climatiques), mais relate la
généralisation de l’infestation, tous les pays
producteurs de betteraves européens étant
concernés.
Extension de la maladie en France
Détectée pour la première fois en Alsace, dans le
secteur proche de la sucrerie d'Erstein, la
rhizomanie est apparue en France en 1971. Elle
s'est peu à peu disséminée, faisant chuter les
rendements à des niveaux si bas que la culture
de la betterave a cessé dans les terres fortement
infestées. Pour compenser ces pertes, des
agriculteurs se sont mis à cultiver de la betterave
en Lorraine, une région qui n’était pas betteravière
par tradition. Les planteurs s’étaient uni pour
racheter la sucrerie, alors en difficulté, pour ne
pas perdre leurs quotas.
Le virus n’atteint les terres d’autres régions
qu’en 1977. C’est le sud de Paris (Loiret, Ile-deFrance) qui est touché. La maladie s’y étend
d’autant plus vite que les betteraves y sont
irriguées. L’irrigation reste encore aujourd’hui
l’un des vecteurs les plus importants de la
maladie.
L’extension de la rhizomanie en Europe (début d’infestation)
1966
1980
Finlande
1985
Norvège
Estonie
Suède
Danemark
Irlande
Russie
Létonie
Lituanie
Russie
Royaume
Uni
Pays-Bas
Belgique Allemagne
Biélorussie
Pologne
Tchécoslovaquie
France
Suisse
Ukraine
Moldavie
Autriche Hongrie
Roumanie
Portugal
Yougoslavie
Espagne
Italie
Bulgarie
Albanie
Grèce
Turquie
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HISTOIRE DE SON EXTENSION
L’extension de la rhizomanie dans le monde (début d’infestation)
USA
JAPON
1966
CHINE
1980
1985
10
La rhizomanie avance ensuite vers le sud de
Paris (en 1978-79) et la Bourgogne (1979). Dès
1983, elle touche aussi la Picardie et la
Champagne. Après une lente progression vers
l'ouest et le nord, la rhizomanie concerne
aujourd’hui, à différents degrés d'infestation et
de façon plus ou moins locales, la quasi-totalité
des zones betteravières françaises.
Évolution des surfaces touchées par la rhizomanie en France
hectares
200 000
NORMANDIE
NORD PAS-DE-CALAIS
180 000
PICARDIE
CHAMPAGNE
160 000
BOURGOGNE
140 000
ILE DE FRANCE
120 000
LIMAGNE
ALSACE
100 000
80 000
60 000
40 000
20 000
0
1983
Source : ITB
1984
1985
1986
1987 1988
1989
1990 1991
1992
1993
1994 1995
1996 1997
1998
1999 2000
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HISTOIRE DE SON EXTENSION
Extension de la maladie en France
Pourcentage des surfaces infestées :
début d’infestation (<10%)
10 à 39% des surfaces infestées
40 à 69% des surfaces infestées
plus de 70% des surfaces infestées
1977
ALSACE
LOIRET
11
1983
1990
PICARDIE
ILE-DE-FRANCE
ALSACE
ILE-DE-FRANCE
ALSACE
CHAMPAGNEARDENNE
CHAMPAGNEARDENNE
LOIRET
LOIRET
BOURGOGNE
BOURGOGNE
LIMAGNE
1995
2000
PICARDIE
NORDPAS-DE-CALAIS
HAUTENORMANDIE
ALSACE
ILE-DE-FRANCE
BASSENORMANDIE
PICARDIE
LOIRET
ALSACE
ILE-DE-FRANCE
CHAMPAGNEARDENNE
CHAMPAGNEARDENNE
LOIRET
BOURGOGNE
LIMAGNE
BOURGOGNE
LIMAGNE
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HISTOIRE DE SON EXTENSION
Etampes
Melun
Fontainebleau
Pithiviers
Nemours
Mondreville
Orléans
Montargis
La maladie est apparue en 1975-76, à Mondreville et Sceaux-du-Gâtinais (dans la plaine du Gâtinais Ouest),
une zone qui compte une quarantaine de producteurs de betteraves.
Patrick Chaussy
Producteur betteravier à Mondreville,
Et Maire de cette commune
de Seine-et-Marne
“On est ici dans le fief
de la rhizomanie.
Les communes de
Mondreville et de
Sceaux-du-Gâtinais
forment la plaine du
Gâtinais Ouest, au
sud de Nemours.
Cette partie de la
plaine regroupe les
terres de la quarantaine
d’agriculteurs qui ont
connu les premières attaques de rhizomanie
en 1975-76.
Le contexte pédoclimatique est ici très
particulier, avec la moyenne pluviométrique la
plus basse du département et des sols argilocalcaires ne dépassant pas 25 cm de
profondeur. Ces conditions ont poussé les
agriculteurs à irriguer dès 1965-70. Au départ,
personne ne connaissait la rhizomanie, mais on
a soupçonné l’irrigation d’être vecteur de
quelque chose dès les premières taches
claires sur nos betteraves. Lors de la
campagne 1977-78, cela s’est aggravé
sérieusement. D’une année sur l’autre, on est
passé de quelques taches à une infestation sur
toute la parcelle. On a été frappé de plein
fouet, passant de 60 tonnes à 30 tonnes à
l’hectare. Si j’étais à la place de ceux qui
commencent à repérer des taches dans leurs
parcelles, je vous assure que je n’attendrais
pas la catastrophe et sèmerais des variétés
tolérantes. On n’a plus mis de betteraves
pendant 5 ans. Cela bouleversait complètement
les exploitations puisqu’on cultivait des
betteraves sur un tiers de nos surfaces, suivant
un assolement triennal betteraves-blé-orge.
Beaucoup ont alors trouvé l’alternative des
cultures de maïs ou de tournesol, en vogue à
cette époque.
Plus de 5.000 ha étaient touchés. Le système
coopératif de notre sucrerie de Corbeille nous
a permis de bloquer les quotas, dans l’attente
de solutions. Dès les premières variétés
tolérantes, on s’est remis à produire de la
betterave, même si les résultats de la variété
Rizor n’excédaient pas 55 tonnes à l’hectare.
En 1987, la sucrerie a demandé à tous les
détenteurs de quotas en suspend de choisir :
arrêter ou continuer de produire avec des
variétés assurant, encore à ce moment là, des
tonnages de 55 à 60 tonnes à l’hectare. Ceux
qui ont arrêter s’en mordent les doigts depuis
la PAC. Pour ma part, j’ai toujours cru au
progrès des sélectionneurs. Depuis 10 ans, de
nombreuses variétés se sont succédées et je
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HISTOIRE DE SON EXTENSION
Dans les essais ITB installés chez Patrick Chaussy,
la variété classique témoin évolue très mal dans
ces terres infestées. On la distingue ici très bien
des variétés tolérantes qui l’entourent.
n’ai jamais produit en dessous de 80 tonnes à
l’hectare. On atteint des richesses de 17, voir de
18 les bonnes années. A chaque campagne,
j’essaie de nouvelles variétés et remets les 2 ou
3 variétés qui ont donné les meilleurs résultats
les années précédentes. C’est aussi une façon
de remercier les sélectionneurs qui nous ont
sorti de l’impossibilité de planter des
betteraves.
J’accueille des essais de l’ITB depuis 20 ans.
Toutes les variétés tolérantes ou en passe de le
devenir sont testées en plein champ, à quatre
répétitions chacune. Ici, la rhizomanie n’est
plus un sujet de discussion entre les
agriculteurs puisqu’on connaît bien la maladie
et que tout le monde l’a. Dans les autres
régions, les planteurs sont avertis. Selon moi,
même si les parcelles sont supposées saines,
il y a de gros risques à ne pas choisir de
variétés tolérantes dans ces zones où la
rhizomanie avance.
Aujourd’hui, d’autres risques s’ajoutent à cela.
On entend parler du rhizoctone brun ; cela
peut venir jusqu’à nous. Mais là aussi, je pense
qu’on peut s’en remettre aux sélectionneurs et
leur faire confiance. Il semble que KWS
propose déjà des variétés double tolérantes.”
Source : ITB
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HISTOIRE DE SON EXTENSION
Philippe Clouet
Responsable du Service Agronomique
Cristal Union
Le point de vue de
Cristal Union
“L’utilisation
des
variétés tolérantes à
la rhizomanie est en
forte progression
sur la zone de
Cristal Union. Depuis
son apparition, en
1983, les surfaces
touchées ont progressé lentement et
régulièrement.
La commercialisation des variétés tolérantes
n’a connu un réel renversement de tendance
qu’à partir de 1998, où les ventes se sont
accélérées pour franchir la barre de 50 % en
2000 et 80 % en 2001, avec pratiquement 100 %
au sud de Paris, comme le montre le
graphique.
Pourquoi une telle évolution ?
Bien sûr, les surfaces touchées par cette
maladie ont progressé et les zones indemnes
se font de plus en plus rares. Mais plus de 80
% d’utilisation ne veut pas forcement dire plus
de 80 % de la surface touchée. De nombreux
facteurs ont contribué à ce développement :
tout d’abord la productivité et la qualité des
variétés tolérantes, qui ont très rapidement
évolué
pour
atteindre
des
niveaux
sensiblement équivalents aux variétés dites
“classiques”. Pour cela, nous pouvons
remercier les sélectionneurs qui nous ont
permis de poursuivre la culture des
betteraves. Même si les premiers utilisateurs
de variétés tolérantes ont encore en mémoire
le niveau plus important de betteraves
montées et un différentiel de rendement et de
qualité.
L’expérimentation s’est adaptée, pour choisir
des sites, trouver des dispositifs adéquats avec
des analyses statistiques correspondantes,
comparer les résultats en champs sains et
champs avec présence de rhizomanie, soit une
réorganisation des réseaux d’expérimentation.
En cela les Services Agronomiques ont su être
réactifs et bousculer des situations établies,
après avoir démarré l’expérimentation avec
très peu de variétés, devancé les étapes en
testant des hybrides avant inscription et parfois
géré des pénuries lors de la commercialisation
tant les nouveautés étaient attendues.
Enfin la communication s’est révélée un atout
de poids pour informer sur la maladie, montrer
les symptômes et les identifier sans erreur
d’interprétation. Les messages ont du
s’adapter à chaque évolution ou progression,
faire oublier les défauts des premières variétés
qui freinaient l’expansion. Relais indispensable
de l’expérimentation, la communication
se devait d’expliquer l’amélioration de
productivité et de qualité, d’amener les
% des ventes de variétés tolérantes par établissement
en %
Cristal Union
en %
100
100
1998
1999
80
2000
2001
80
60
60
40
40
20
20
0
0
ARCISSUR-AUBE
BAZANCOURT CORBEILLES BRAY-SURSEINE
BUCHÈRES
ECLARON
1998
1999
2000
2001
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HISTOIRE DE SON EXTENSION
arguments comparatifs par rapport aux
variétés “classiques” et d’aider les agriculteurs
à franchir le pas pour éviter les risques inutiles
tant financier que qualitatif de la non utilisation
de variétés tolérantes à la rhizomanie en
parcelle “douteuse”.
les variétés les mieux adaptées aux conditions
pédo-climatiques locales.
En 2001, alors que la France betteravière est
encore divisée en deux parties égales
(rhizomanie et classique), Cristal Union est
en phase de passer à une utilisation de
variétés tolérantes sur pratiquement
l’ensemble de sa zone de production. Ce
type de variétés va donc devenir un standard
avec toutefois deux problématiques nouvelles :
• Le besoin d’une double tolérance, se fait
de plus en plus pressant. Une fois le problème
de la rhizomanie en partie résolu, d’autres
restent à résoudre sur la même parcelle
comme les nématodes, les rhizoctones brun et
violet ou les maladies fongiques… Les produits
de la phytopharmacie permettent actuellement
de répondre partiellement à ces attentes.
Grâce aux travaux de la sélection, nous
expérimentons aujourd’hui les “doubles tolérantes”
de demain. Les différentes spécificités locales
nous amèneront probablement à des “niches
commerciales“ qui demanderont un appui
technique de plus en plus personnalisé.
• Le suivi de l’évolution du niveau de tolérance :
la pression de la rhizomanie continue à
évoluer et entraîne un renouvellement rapide
des variétés. Les sélectionneurs poursuivent
leurs efforts et nous proposent du matériel
génétique de plus en plus performant avec de
nouvelles souches de tolérance qui sont
combinées sur les géniteurs, soit beaucoup
d’expérimentation en perspective pour trouver
C’est donc en collaborant avec la recherche,
en s’adaptant aux évolutions que la lutte contre
la rhizomanie a tourné en faveur des
betteraviers, mais la bataille n’est pas
terminée, d’autres challenges nous attendent
pour maintenir et souhaitons-le développer la
production betteravière.”
Que nous réserve l’avenir ?
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HISTOIRE DE SON EXTENSION
Deux campagnes propices à son
extension
En passant de 105.000 ha en 1998 à 185.000 ha
en 2000, la rhizomanie a montré à quel point de
mauvaises
conditions
météorologiques
pouvaient être propices à son extension. La
rhizomanie couvre aujourd’hui presque la
moitié des surfaces betteravières et les
spécialistes ne sont pas dupes quant à
l’extension de la maladie. Marc RichardMolard, directeur technique de l'ITB, insiste sur
ce credo : “d'ici 5 ans, toutes les variétés
seront tolérantes à la rhizomanie”. En 2001, la
part des variétés tolérantes est montée à 48%
et les semis rhizomanie 2002 devraient
concerner plus de 60 % des surfaces.
Extension 2000
L’importante pluviométrie du printemps et du
début de l’été a favorisé l’apparition des
premiers symptômes dans les parcelles
reconnues infestées les années précédentes.
A partir du mois d’août, la propagation s’est
révélée dans des parcelles non reconnues
auparavant, principalement dans l'Aisne et la
Marne. On voit aussi les foyers se multiplier
dans le Nord-Pas-de-Calais et la Normandie.
L’extension concerne aussi les parcelles non
irriguées de la région sud de Paris, de l'Aube
et de l'Yonne.
Extension 2001
La progression de la rhizomanie dans le NordPas-de-Calais était, jusque là, lente et
restreinte. Mais sous l’effet d’excès d’humidité
au printemps et des fortes températures
observées au mois d’août, de nouveaux
foyers de rhizomanie se sont révélés,
notamment en bordure maritime. Le virus
ayant besoin de températures clémentes pour
se développer, la progression est tout de
même moins rapide qu’au sud de Paris. Les
campagnes de prévention pour le semis de
variétés tolérantes évitent des accidents de
culture pour de nombreux producteurs. Pour
les autres, les pertes de rendement peuvent
être importantes.
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HISTOIRE DE SON EXTENSION
Jean-Marie Vion
Responsable du Service Agronomique
SDHF
Pas de rhizopanique aux SDHF
“2001 est pour
nous la première
année
marquée
par une extension
significative de la
rhizomanie, mais
les gens ne s’en
inquiètent pas trop.
La rhizomanie n’est
plus une maladie honteuse. Tout le monde est
conscient de la fiabilité de la solution
génétique.
Dans notre région de production, la plus au
nord du pays (autour de sucreries d’Attin et de
Lillers), on avait repéré les premiers foyers de
rhizomanie en 1996 à Aire-sur-la Lys, au nord
de Lillers. Depuis, il n’y a jamais eu de
développement important, même pas en l’an
2000. Cette année, il n’y a pas eu de gel, ni
même de froid. Ajoutez à cela les fortes pluies
de printemps, cela donne les conditions
idéales pour l’extension de la rhizomanie. On a
multiplié les tours de plaine en septembre ; les
estimations visuelles révèlent une forte
progression sur la bande côtière, vers Attin. Il
s’agit souvent de petites taches et les
symptômes n’apparaissent pas toujours sur les
racines. On en est au premier degré
d’infestation. Les résultats ne sont pas encore
entachés par ce phénomène. Rien ne dit que
2002 sera aussi marquée que cette année,
mais cet avertissement doit nous pousser à
redoubler d’attention. On envoie des courriers,
on réunit les producteurs pour communiquer
sur la maladie. On cherche surtout à les
prévenir pour qu’ils agissent en connaissance
de cause. Si tous les producteurs tangents
(touchés par la rhizomanie dans de moindres
mesures) choisissent de semer des variétés
tolérantes, on atteindra 20 % de parts de
marché en 2002 dans notre secteur. 1/5 des
surfaces betteravières de la région révèlent
déjà les tous premiers signes de la maladie et
certaines parcelles accusent déjà des baisses
de richesse de 2 à 3 points. Les températures
sont ici moins clémentes qu’au sud de Paris.
Rien ne dit que l’extension se fera rapidement,
mais il faut tout de même savoir sécuriser la
récolte en passant à des variétés tolérantes au
bon moment.
Pour l’instant, beaucoup de planteurs sont
concernés par les nématodes. Les symptômes
de la rhizomanie et des attaques de
nématodes se ressemblent ; il faut distinguer
les deux. Des taches rondes, de forme
régulière et de teinte blanchâtre sont les signes
d’attaques de nématodes, alors que des
taches en forme de flamme et d’un vert salade
sont typiques d’une attaque de rhizomanie”.
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ACTIVITÉ DU VIRUS
L'agent de transmission :
Polymyxa betae
de compatibilité entre le Polymyxa betae de
chénopodes et celui de la betterave.
En 1956, Canova émet l’hypothèse qu’un
champignon du sol, le Polymyxa betae est
responsable de la maladie. L’hypothèse de la
transmission du virus en parasitant les
radicelles de betteraves, est étudiée mais pas
démontrée. C’est un champignon inférieur à
zoospores biflagellées, appartenant à la
classe des Myxomycètes, famille des
Plasmodiophoromycètes, découvert par Keskin
en 1964 dans un champ de betteraves près
d'Einbeck (Allemagne).
L'agent infectieux : le BNYVV
• Présentation
En 1973, Tamada et Baba contredisent les
hypothèses de Canova. La virulence du
champignon est démentie. Ils démontrent la
responsabilité du “virus des nervures jaunes
et nécrotiques de la betterave“ comme
agent infectieux de la rhizomanie (ou
BNYVV). Fujisawa et Sugimoto montrent en
1976 que le champignon Polymyxa betae
n’est en fait impliqué que dans la
transmission du BNYVV .
Le genre Polymyxa véhicule différents virus
suivant les régions : le BNYVV dans le monde
entier, le BSBV (Beet Soil Borne Virus) en
Europe et le BSBMV (Beet Soil Borne Mosaic
Virus) au Texas (Etats-Unis). En France, on
trouve le champignon dans la majorité des zones
betteravières. Il affectionne particulièrement les
pH basiques (proches de 7.5) et son complexe
Polymyxa betae / BNYVV peut conserver son
potentiel infectieux pendant 20 ans.
Photo 1 : Cystosore (Source : KWS)
En germant, les spores de résistance libèrent
des zoospores. Ces zoospores sont attirés par
les polysaccharides émis par la racine et
atteignent les radicelles de betterave grâce au
mouvement de leurs flagelles. Ils y déversent
leur contenu cellulaire vers la cellule hôte.
Après seize heures d’incubation, on observe
déjà un jeune plasmode1 qui va se différencier
soit en cystosore, soit en zoosporanges. La
cystosore est la spore de résistance (cf. photo 1),
alors que le zoosporange donnera des
zoospores près à envahir d'autres cellules.
La persistance de la maladie dans les zones
infestées est liée à la subsistance des spores.
Polymyxa betae est un parasite obligatoire des
racines ; c’est-à-dire qu’il ne peut pas se
multiplier sans elles. Ce champignon a une
gamme d’hôtes assez restreinte. Il infecte
uniquement des plantes appartenant aux
chénopodiacées et amaranthacées. Cette
spécificité va même plus loin puisqu’il n’y a pas
1 Masse cytoplasmique renfermant de nombreux noyaux
Les virus (du latin : poison) sont des parasites
obligatoires de cellules vivantes. Leur
programme génétique les rend incapables de
coder pour les différents éléments du
métabolisme secondaire et détournent donc
la machinerie de l’hôte à leur profit. Ce virus
appartient au genre Benyvirus, dont il existe
plusieurs types en France : les types A, B et P.
Le BNYVV est un virus à génome multipartite.
C’est-à-dire qu’il se compose de plusieurs
molécules d’ARN, ici au nombre de quatre.
Un cinquième fragment d’ARN de fonction
inconnue a même été décrit dans certains
isolats japonais et européens. Les particules
virales ont un diamètre constant de 20 nm et une
longueur variable de 100 à 400 nm (cf. photo 2).
L’ARN 1 joue un rôle dans la réplication.
L’ARN 2 est programmé pour l'encapsidation
et le mouvement du virus, d’une cellule à
l’autre. L’inoculation mécanique de ces deux
ARN à des feuilles de Chenopodium quinoa
(une plante hôte couramment utilisée en
laboratoire) suffit à provoquer l’infection.
18
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Page 19
ACTIVITÉ DU VIRUS
Les ARN 3 et 4 servent essentiellement
à l'infection des racines dans les
conditions naturelles, par l'intermédiaire
du champignon vecteur. L'ARN 3 est
responsable de l’amplification des ARN
viraux dans les racines secondaires.
L'ARN 4 est nécessaire à la transmission
du virus par le champignon vecteur
(cf. schéma N°1).
Photo 2 : Le BNYVV
(Source : Université de Strasbourg)
Schéma 1 : ORGANISATION GÉNÉTIQUE DU VIRUS DES NERVURES JAUNES
ET NÉCROTIQUES DE LA BETTERAVE (BNYVV)
19
P237
ARN 1
(A)n
RT
P21
P54
P13
P14
ARN 2
(A)n
P42
P75
P15
TGB
2 suba
2 subb
2 subc
P25
ARN 3
P4.6
P31
(A)n
ARN 4
P6.8
P26
(A)n
ARN 5
3 sub
Réplication
Encapsidation
Régulation
Mouvement
Transmission
Symptomatologie
Source : Institut de Biologie Moléculaire des Plantes
Fonction inconnue
(A)n
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Page 20
ACTIVITÉ DU VIRUS
• Observation en laboratoire du rôle de
chaque molécule d’ARN
Au département de virologie de l’Institut de
Biologie Moléculaire des Plantes (IBMP) à
Strasbourg, les chercheurs pratiquent
couramment l’inoculation du BNYVV sur des
plantes hôtes afin de déterminer le rôles des
protéines codées par les différents gènes.
Laboratoire du CNRS, l’IBMP travaille sur le
virus depuis près de vingt ans, depuis que
Dans les serres de l’IBMP, qui dominent le ville de
Strasbourg, les Chenopodium quinoa sont souvent
utilisées pour le pouvoir infectieux du virus et des
différents mutants étudiés.
Après avoir isolé les ARN, on inocule
mécaniquement le virus ou des fragments
d’ARN du virus, sur le feuillage. L’hôte ici choisi
est Tetragonia expansa, plante à lésions
locales. L’inoculation sur différents hôtes
des ARN 1+2, ARN 1+2+3, ARN 1+2+4,
ARN 1+2+3+4 permet de vérifier le rôle des
différents ARN dans l’infection virale.
l’INRA de Colmar a révélé le grand intérêt de
ce modèle viral. Après avoir mené à terme le
séquençage des 4 ARN du BNYVV, l’IBMP s’est
penché sur les rôles des différents gènes
viraux. Les conclusions les plus parlantes
transparaissent sur le schéma N°1 et se
vérifient par inoculation de plantes hôtes. Le
virus infecte principalement les plantes de la
famille des chénopodiacées, mais certaines
expansa)
et
aizoacées
(Tetragonia
amaranthacées (gomphrena globosa) sont
également sujettes à la maladie. Selon
l’observation recherchée, on utilise des plantes
à lésion locale (mouvement de cellule à cellule
ou à courte distance) ou des plantes à
infestation systémique (mouvement à longue
distance).
Feuille inoculée avec
des molécules d’ARN
1+2 révèle de légères
lésions chlorotiques
vertes.
Feuille inoculée avec
des molécules d’ARN
1+2+3. Les lésions
chlorotiques jaunes
révèlent le rôle de
l’ARN 3 dans la
symptomatologie.
20
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ACTIVITÉ DU VIRUS
Feuille inoculée avec
des molécules d’ARN
1+2+3+4.
Cette photo confirme la
responsabilité de l’ARN 3
dans la sévérité des
symptômes.
Feuille inoculée avec
des molécules d’ARN
1+2+4. L’ARN 4
n’entraîne pas
l’apparition de
symptômes sévères
comme dans le cas
de l’ARN 3.
21
Inoculée avec ARN 1+2+4
Inoculée avec ARN 1+2+3+4
Le rythme végétatif lent de la betterave fait
qu’elle est rarement utilisée en laboratoire.
Ces trois photos exceptionnelles font état de la
même observation concernant l’ARN 3. Notez, en
comparant au témoin, que la betterave inoculée
avec les ARN 1+2+4 présente à peine quelques
lésions chlorotiques vertes.
Témoin
A l’IBMP, les recherches portent sur le
fonctionnement du virus, notamment sur le
mouvement du virus dans la plante. On étudie
le mouvement viral à courte distance et à
longue distance. On tente d’expliquer de
quelle façon le virus migre d’une cellule à
l’autre et comment il monte des racines
jusqu’aux feuilles. On cherche également à
déceler s’il existe des interactions entre la
plante et le virus, ou entre le champignon et le
virus facilitant les activités et le fonctionnement
du virus.
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OBSERVATION
DE LA RHIZOMANIE
Dans un premier temps, les taches de
rhizomanie, révélées par le jaunissement du
feuillage des betteraves, sont éparses.
Détecter la rhizomanie très tôt, que ce soit sur
le terrain ou en laboratoire, et estimer la
pression exercée sur la culture, permet de
réagir avant que l’infestation n’entraîne des
pertes importantes.
Détection au champs
Une parcelle contaminée se repère par des
foyers de teinte vert clair. Ces foyers sont de
véritables zones dépressives où la végétation
se développe anormalement. (cf. photo 3)
De plus près, les symptômes sont perceptibles
aussi bien sur l'appareil foliaire que sur les
parties racinaires de la betterave. Il faut
détecter la maladie le plus tôt possible puisque
la maladie contrarie l'alimentation en eau et en
substances nutritives telles que l'azote, le bore
ou le manganèse.
ATTENTION - Ce signe révèle une
déficience de l’alimentation hydrique. Cette
déficience peut aussi être causée par
d’autres facteurs, tels que les attaques de
nématodes ou la faible réserve hydrique
dans les zones sableuses.
Après les pluies ou aux heures fraîches de la
journée, le feuillage apparaît vert pâle d'aspect
chlorotique, voire jaunâtre et même jaune d'or
(cf. photo 4). Le limbe devient, la plupart du
temps, étroit et dénaturé. Les pétioles
s’allongent et se dressent. Les feuilles
semblent “translucides”, témoin d'une nutrition
perturbée (carence en azote, en potassium ou
en magnésium).
22
Symptômes sur les feuilles
Photo 4 : Un feuillage vert pâle
Photo 3 : Observation d’une parcelle contaminée
par la rhizomanie et semée en variétés sensibles (à
gauche) et tolérantes (à droite). Source : ITB
Le flétrissement rapide des feuilles aux
heures chaudes de la journée est
caractéristique de la maladie. Surtout
observés au sud de Paris, ces symptômes
sont typiques et apparaissent à partir du
stade de 6 à 8 feuilles.
Dans le cas d'une attaque précoce au début
de l’été, le feuillage peut rester vert mais se
frise. Dans des cas très rares, le virus peut
provoquer des symptômes systémiques.
Lors d'une reprise de la végétation en
automne, cette attaque systémique peu
fréquente permet au virus, habituellement
localisé dans la racine, de se propager
jusqu'aux feuilles par la brusque montée de
sève. Des taches jaunes apparaissent le long
des nervures, les feuilles se crispent et
gaufrent, puis se nécrosent enfin. Dans ce cas,
on peut isoler le virus B.N.Y.V.V. directement à
partir du feuillage.
Le jaunissement des nervures (qui a donné le
nom au virus responsable) est rarement observé
en situation puisqu’il suppose, on l’a vu, la
migration du virus de la racine jusqu’aux feuilles.
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OBSERVATION
DE LA RHIZOMANIE
A ne pas confondre avec la jaunisse
Le jaunissement du feuillage est ressemblant aux
symptômes des jaunisses virales. En effet, la jaunisse
modérée se traduit par un jaunissement orangé et la
jaunisse grave par une coloration jaune citron du
limbe des feuilles âgées. Cependant, une distinction
simple permet de déceler l’une ou l’autre maladie. La
jaunisse virale se traduit par une accumulation
d'amidon qui rend la feuille dure, épaisse et cassante.
Cela n'est pas le cas pour la rhizomanie.
Photo 5 : Jaunissement des nervures
(Source : INRA)
Symptômes sur les racines
Sur l’appareil racinaire, les symptômes les plus
démonstratifs n'apparaissent nettement qu'en
fin de végétation. Le chevelu racinaire très
développé met en évidence quelques
radicelles blanches dans un amas de
radicelles brunes et desséchées. Cette barbe
“poivre et sel” résulte de la destruction et du
renouvellement continus des radicelles. A ce
stade du développement de la maladie, la
betterave entraîne, avec elle, une masse
importante de terre lors de l’arrachage.
23
Photo 6 : Coupe transversale (Source INRA)
Sur le pivot lui-même, une coupe longitudinale
ou transversale montre le brunissement des
anneaux vasculaires dans un premier temps,
puis la nécrose du pivot. Provoqués par des
agents secondaires, ces symptômes se
traduisent par une faible croissance de la
plante.
Dans certains cas, on assiste à la croissance
d’une racine latérale, qui se manifeste par une
prolifération des radicelles très localisée, dite
en queue de renard.
La maladie prend de multiples formes
puisqu’elle peut ne se manifester qu’à
l'extrémité du pivot, qu’au niveau d'une racine
latérale ou même provoquer un étranglement
des pivots au niveau de l'attaque (forme
d'entonnoir ou de navet).
Photo 7 : Coupe longitudinale (Source INRA)
A ne pas confondre avec les
nématodes
Les dégâts causés par la rhizomanie sur
l’appareil racinaire s’apparentent à ceux
causés par les nématodes (Heterodera
schachtii). Les nématodes entraînent aussi
le développement d'un chevelu racinaire
proéminent, mais on peut distinguer les
deux attaques. Si on remarque de petits
kystes blanchâtres sur le chevelu racinaire,
il s’agit bien d’une attaque de nématodes.
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OBSERVATION
DE LA RHIZOMANIE
Les signes qui ne trompent pas :
des feuilles à la racine
décoloration des feuilles, qui virent au jaune-verdâtre
pétioles allongés et limbes étroits
faible croissance des plantes
observation de brunissement, (voir nécrose des anneaux vasculaires
sur une coupe longitudinale, photo 7)
formation d’un chevelu racinaire abondant “poivre et sel”
Les facteurs favorisant
la rhizomanie.
puisque les champignons parasitant les
Amarantacées sont d’un autre type.
Les conditions propices
Dans des conditions optimales, le champignon
Polymyxa betae se développe sous forme de
kystes en grappe de raisin ou en épi de maïs
dont les éléments sont appelés spores. Pour
cela il faut une température du sol comprise
entre 15 et 25°C, une valeur de pH variant de
neutre à fortement alcalin et une forte capacité
de rétention. Grâce aux spores de résistance du
champignon, la rhizomanie peut réapparaître au
champ après plusieurs années sans culture de
betteraves.
Les méthodes de détection en
laboratoire
Les vecteurs accélérateurs
Les eaux de ruissellement, les excès d’eau
d’irrigation et les fuites aux raccords sont les
premiers responsables de la propagation. En
transportant un peu de terre, les outils de
travail du sol, de semis, de traitement, de
récolte, de transport et surtout d’irrigation sont
autant de vecteurs facilitant la propagation de
la maladie. En bout de champ, les aires de
collecte peuvent constituer de véritables
réservoirs de champignons.
Les plantes hôtes
Les Chénopodiacées telles que les betteraves,
les chénopodes, les épinards et l'arroche sont
autant de plantes hôtes de la rhizomanie.
Hébergé dans la plante, le virus se multiplie. Le
champignon,
lui
aussi
parasite
et
potentiellement hôte du virus, peut aussi se
reproduire grâce à des Amarantacées. Ce type
de parasitisme se passe à un moindre degré,
Les symptômes du feuillage ou des racines
peuvent être provoqués par d'autres maladies
que la rhizomanie. Les nématodes ou des
carences en eau et en éléments nutritifs
peuvent provoquer les mêmes symptômes.
Pour garantir la présence de la maladie, on
utilise le test d’analyse ELISA.
ELISA
Le principe d’ELISA (Enzyme-Linked Immuno
Sorbent Assay) est de marquer les anticorps
qui se fixent aux corps étrangers (antigènes)
par réaction immunitaire. Les marqueurs sont
ici des enzymes. La quantité d’anticorps
dépend du nombre d’antigènes et la quantité
de marqueurs dépend du nombre d’anticorps.
Ainsi, en quantifiant les marqueurs fixés, on
connaît la quantité d’antigènes.
Réalisation en laboratoire du test ELISA, permettant
une détection du virus de la rhizomanie.
24
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Page 25
OBSERVATION
DE LA RHIZOMANIE
Schéma A
En pratique, les échantillons racinaires
soupçonnés sont broyés en laboratoire. Le
jus obtenu est mélangé avec les anticorps
spécifiques du virus. Les antigènes
présents dans la solution sont fixés par les
anticorps (Schéma A).
Dans le même temps, un anticorps conjugué
à la peroxydase se fixe sur un second site
antigénique : c’est le principe de test dit
“sandwich” (Schéma B).
Schéma B
Schéma C
Après un lavage permettant d’éliminer
l’excès de conjugué, on adjoint un mélange
substrat-chromogène. En présence de ce
substrat, le chromogène est dégradé par la
peroxydase en un composé bleu (Schémas
C et D).
La réaction colorée révèle la présence du
virus dans l’échantillon.
La teneur en peroxydase dépend directement
de la concentration d’antigènes. Ce taux
révèle l’intérêt de variétés adaptées aux
différents degrés d’infestation puisqu’il varie
de 0.5 à plus de 3. Dans les zones fortement
infestées, la pression est donc 6 fois plus
forte que dans les parcelles touchées
récemment.
Les indices mesurés à la récolte
Le test ELISA reste le plus fiable quand il s’agit
de garantir la présence de la maladie ou de
quantifier la pression, mais la préoccupation
des agriculteurs n’est pas de vérifier. Il leur
faut déceler la maladie et anticiper les
débordements. Pour cela, il faut être attentif à
certains indices mesurés à la récolte. Ces
indicateurs préparent le planteur à réagir avant
que les dégâts ne soient trop importants.
Schéma D
S
C
C
• Rendement et richesse
S
S
C
La rhizomanie conduit à des pertes importantes
de rendement et de richesse pour un fort degré
d’infestation. Il faut être vigilant et suspecter la
rhizomanie au moindre écart de rendement ou de
richesse. Garder cette attitude critique au
passage de chaque camion de livraison permet
de mettre en alerte, de ne pas laisser passer un
écart à priori peu significatif (voir graphique page
suivante).
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Page 26
OBSERVATION
DE LA RHIZOMANIE
• La qualité
Teneur en sodium
La rhizomanie provoque une augmentation
sensible de la teneur en sodium. Les raisons de
cette augmentation dans la plante ne sont pas
encore expliquées mais la hausse de la teneur
est un indice percutant. Une teneur dépassant les
10 mmol de sodium pour 100 g de saccharose ou
les 2 mmol de sodium pour 100 g de betterave
révèlent une éventuelle activité virale.
Teneur en azote aminé
En cas de contamination, la nécrose du
système racinaire perturbe l’alimentation en
azote à la baisse. Une teneur en azote aminé
inférieure à 5 mmol pour 100 g de saccharose
ou à 1mmol pour 100 g de betterave peut
s’expliquer par une activité virale.
Des répercutions sur l’extraction de sucre
Les impuretés contenues dans le jus posent
des problèmes d’extraction. L’augmentation de
sucre inverti entraîne un excédent d'acidité.
Afin de rehausser la valeur du pH dans le jus
épais, on ajoute de la soude. Cette soude limite
la capacité de traitement. Toutes les
modifications à intégrer dans le processus
d’extraction entraîne un surcoût.
Rhizomanie 2000 - Poids-valeur en % des témoins selon l’infestation
Poids-valeur
140
120
100
80
60
40
20
0
s
ain
s
ps
am
Ch
t
e
e
et
Or
hin
ne
ire
oir ) arn
ar Yonn
-d’
L
s-R
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M
t
)
M
a
(B
(A B
Cô
-et
ine
e
S
Variété témoin classique
Liste des variétés tolérantes
me
m
So
ne
Ais
e
b
Au
Lo
Ce graphique montre l'impact de la maladie sur le rendement et la richesse de variétés classiques, en fonction du
degré d’infestation de chaque département. (Source ITB)
26
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Page 27
LES RÉPONSES SPÉCIFIQUES
A LA RHIZOMANIE
Face à la maladie, les moyens de lutte
chimique sont inexistants ; les techniques
culturales sont contraignantes et inefficaces.
La seule solution efficiente pour continuer la
culture de betterave est d’utiliser des variétés
tolérantes.
Les premières variétés tolérantes
Au début des années 80, on a craint le pire lors
de l'apparition des premiers foyers de
rhizomanie dans les zones irriguées d'Alsace
et du Sud de Paris. On a gelé des parcelles
pour la culture de betterave, comme chez
Patrick Chaussy (lire le témoignage page 14.
Dans l'urgence, l’ITB avait sollicité les
sélectionneurs, dès 1978, sur le site de
Pithiviers, afin d’évaluer de très nombreux
matériels. En 1982, après 5 années, l’ITB a
repéré un seul hybride parmi toutes les
formules testées, qui deviendra la variété
RIZOR. Son potentiel était de 15% inférieur aux
variétés classiques mais peu importe. Elle a
permis aux betteraviers d'Alsace, du Loiret et
de la Bourgogne de continuer à produire ou de
recommencer à produire. Beaucoup plus
tolérante à la rhizomanie que les autres
variétés, RIZOR est utilisée dès 1985 et inscrite
officiellement en 1987.
Au début des travaux de sélection, la seule
source de tolérance disponible était issue du
matériel génétique mis à jour par la société
Alba. Alba était un sélectionneur italien dont les
variétés montraient une certaine tolérance à la
rhizomanie. Cette source de tolérance a servi
pendant de nombreuses années et les
premiers agriculteurs touchés lui sont très
reconnaissants.
La source génétique de tolérance Alba joue
encore aujourd’hui un grand rôle en sélection.
Cette fois, pas pour la rhizomanie, mais parce
qu’elle est résistance à la cercosporiose.
Les méthodes de sélection se moulent
aux besoins de tolérance
Les matériels génétiques Holly et C48
sont de très bonnes sources de tolérance,
mais sont totalement inintéressantes d’un
point de vue agronomique et ne
présentent aucune qualité industrielle.
Afin de croiser rapidement les lignées
tolérantes aux lignées intéressantes pour
leurs
attributs
agronomiques,
les
sélectionneurs KWS ont changé la
sélection récurrente, utilisée jusqu’en
1988 pour le matériel Alba dans un
programme de croisement classique (voir
tableau ci-dessous).
Evolution des programmes de sélection de la tolérance à la rhizomanie
Avant 1988
Sélection récurrente
Depuis 1988
Programme de recroisement
Amélioration rapide
des performances en serre
Test de la tolérance au champ
Diminution du cycle de sélection
à 1 année
La seconde modification importante était l’introduction d’un test rhizomanie en serre. Avec ce test
il était possible d’expérimenter le matériel. Le cycle de sélection a donc été écourté d’un an.
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LES RÉPONSES SPÉCIFIQUES
A LA RHIZOMANIE
Montée en puissance des variétés
spécifiques
La proportion des surfaces infestées était encore
marginale au début des années 90. Cela n’a pas
moins attiré l’attention des sélectionneurs pour
autant. Bien au contraire, ils ont considéré de
près l’éventualité d’une propagation de la
maladie. Les variétés tolérantes ont trouvé leur
vitesse de croisière en 1995. KWS à estimé que
le peu d’agriculteurs concernés à l’époque
devaient profiter de matériel génétique tolérant.
Proposer des variétés spécifiques pour pallier
aux difficultés régionales des agriculteurs est un
point d’honneur. Les producteurs touchés par les
nématodes ou le rhizoctone brun dans la moitié
Dans la station USDA à Salinas en Californie,
B. Lewellen développe de nombreuses sources
de tolérance à la rhizomanie. Le matériel
génétique de KWS est également issu de
croisements avec du matériel californien
(Lewellen, 1994).
La source de tolérance C48 provient de
betteraves sauvages (WB41, WB42) découvertes
au Danemark (Lewellen et Whitney, 1993). Au
Danemark, un groupe de chercheurs a réussi à
mettre en évidence cette résistance dans une
population de plantes betteraves sauvages,
dont le seul intérêt agronomique se résume à sa
tolérance à la rhizomanie. Pour intégrer les
gènes de tolérance, les sélectionneurs font un
travail fastidieux de rétrocroisements.
Montée en puissance des variétés spécifiques (par rapport aux témoins classiques)
en % des témoins
classique
105
100
28
95
85
90
Poids-valeur
92
94
Années
Linéaire (Poids-valeur)
sud du bassin de production savent aujourd’hui
de quoi il en retourne. Les variétés doubles
tolérantes de KWS rhizomanie-nématodes et
rhizomanie-rhizoctone brun sont pour eux la
seule alternative.
La multiplicité des sources de
tolérance
Sélectionneurs ou laboratoires, répartis dans le
monde entier, cherchent à mettre en évidence
des souches de betteraves sauvages qui
seraient tolérantes à la rhizomanie. Le
sélectionneur américain Holly a découvert une
source de tolérance qui a pris son nom. KWS
s’est doté de ce matériel génétique permettant
l’amélioration de la tolérance à la maladie. La
source de tolérance de nombreuses variétés
(Gabriela, Elisa) provient de ce matériel Holly.
96
98
100
Source : ITB
90
D’autres sources, moins utilisées par les
sélectionneurs, ont été découvertes : C50, C58
et C28. KWS ne sous-estime aucune piste des
nombreuses sources à fort potentiel de
tolérance, mises en évidence par des
laboratoires de recherche du monde entier. Les
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Page 29
LES RÉPONSES SPÉCIFIQUES
A LA RHIZOMANIE
Création des variétés hybrides tolérantes
SOUCHE
FEMELLE
SOUCHE
POLLINISATEUR
MONOGERME-mâle stérile
MULTIGERME
2X
2X-4X
▼
▼
Création de matériel
de départ
Création de matériel
de départ
Développement de
lignées par plusieurs
générations
autofécondées
Développement de
lignées par plusieurs
générations
autofécondées
Croisements de tests
▲
Evaluation
de la
tolérance
Expérimentation
Sélection
Evaluation
de la
tolérance
Evaluation élargie
de la tolérance
Sélection récurrente
▼
▼
Sélection récurrente
Production
Sem. Prébase
Production
Sem. Prébase
Production
Sem. de Base
Production
Sem. de Base
Production Semence Certifiée
Variété hybride
variétés tolérantes se sont ainsi succédées en
intégrant les découvertes, jusqu'à se
rapprocher des résultats de variétés
classiques en terrain sain.
KWS fut le premier à donner un élan dans ce
domaine dès 1992, en développant sur le
marché français une nouvelle génération de
variétés avec GABRIELA et ELISA. L’arrivée
de REBECCA et ROSANA pour la campagne
1996-1997, marque un véritable tournant
génétique. Rebecca fut la première variété
“double label”, reconnue pour son excellent
revenu planteur en terre infestée, mais aussi et
surtout en terrain sain.
En 1996, KWS innove avec VERONICA, la
première variété issue de la tolérance Beta
maritima, la plupart des variétés rhizomanie
provenant de la tolérance Holly. Avec
BRUNELLA les sources de tolérances Holly et
Beta Maritima ont été combinées. Le but de la
combinaison des différents gênes de tolérance
de diminuer le risque de perte de la tolérance.
Différentes sources de tolérance mises à profit
et des croisements judicieux ont permis une
progression quasi-linéaire des résultats.
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LES RÉPONSES SPÉCIFIQUES
A LA RHIZOMANIE
Le travail des sélectionneurs vous
rapproche de l’avenir
Pour intégrer les caractéristiques des
différentes régions (fortement, moyennement
ou faiblement infestées), les sélectionneurs
exploitent la vigueur de toutes les sources de
tolérance disponibles. Ils travaillent dans
l’optique de dépasser les risques encore non
apparents sur le terrain. Pour cela,
sélectionneurs et expérimentateurs travaillent
suivant cinq axes.
Premier axe : contrecarrer
l’adaptation du virus
Aujourd'hui, KWS est le seul sélectionneur à
proposer des variétés résultant de différentes
sources de tolérance. Ainsi, on réduit le risque
d'une adaptation du virus à une source de
tolérance, donc le risque d'une vulnérabilité
complète des variétés.
Les sélectionneurs utilisent toutes les sources
de tolérance disponibles : Holly, Beta maritima
et l’association Holly et Beta maritima.
Deuxième axe : polygénie du
caractère tolérant
La tolérance à la rhizomanie est liée à des
gènes majeurs et des gènes mineurs (qui
amplifient le potentiel du gène majeur). Au fur
et à mesure des cycles de rétro-croisements,
les gènes mineurs sont intégrés dans le
matériel génétique.
Troisième axe : élargir la gamme
Auparavant, la gamme de variétés tolérantes
étaient restreinte et de type lourd. Les
sélectionneurs de KWS proposent aujourd’hui
une large de gamme des variétés, notamment
de variétés riches, comparables aux variétés
classiques.
Quatrième axe : double tolérantes :
les préoccupations de demain
D’ici 5 ans, tous les producteurs travailleront
sur une base commune de variétés tolérantes
à la rhizomanie. En plus de cela, les planteurs
auront besoin, au cas par cas, de variétés
tolérantes aux nématodes-rhizomanie ou de
variétés tolérantes au rhizoctone brunrhizomanie. Des variétés double tolérantes
sont d’ores et déjà au catalogue KWS.
KWS a été le premier sélectionneur à proposer
des telles variétés : LAETITIA est double
tolérante à la rhizomanie-rhizoctone brun ;
PAULINA est double tolérante rhizomanienématodes.
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LES RÉPONSES SPÉCIFIQUES
A LA RHIZOMANIE
Olivier Cugnet
Responsable
En expérimentation
rhizomanie,
la maladie doit être
le facteur essentiel
de discrimination
entre hybrides
C.S.R.
Centre de
Sélection de
Roye
Au Centre de Sélection de Roye, nous avons
deux activités : l'expérimentation d'hybrides
tolérants à la rhizomanie et l'expérimentation
d'hybrides classiques. Les essais rhizomanie
suivent un schéma d'expérimentation parallèle
au schéma classique. Ils nécessitent du
matériel spécifique et l’isolation parfaite des
équipes de travail afin d'endiguer tout risque
de contamination. Pendant la première partie
de la campagne, la station de réception des
essais rendements est entièrement mobilisée
pour l'analyse des essais rhizomanie.
Isoler tout ce qui se rapporte à la rhizomanie
est un postulat de départ très important. Plus
important encore, la représentativité des
essais. La représentativité passe par
l'homogénéité des parcelles et des conditions
de cultures optimales. La maladie doit être le
facteur essentiel de discrimination. Tous les
autres paramètres induisant le comportement
de la betterave doivent avoir une influence
minimale, ou tout au moins constante et
homogène d'une parcelle à l'autre. Là se
trouve le vrai défi de l'expérimentation
rhizomanie. Entre chacune des milliers de
micro-parcelles d'essais, les variations doivent
s'expliquer par la génétique et uniquement la
génétique.
Tout cela est possible grâce à la rigueur de
l'équipe de sélection et au concours des
agriculteurs expérimentateurs qui travaillent
avec KWS. Les hybrides doivent être
expérimentés dans des régions différentes afin
de tester leur adaptabilité pédo-climatique. La
multiplicité des sites est primordiale ; du nord au
sud, la pression exercée par la maladie va d'un
indice de 0.5 à un indice de 3. Nous travaillons
avec des agriculteurs expérimentateurs dans
une zone très infestée à Pithiviers, dans le
Loiret. D'autres essais sont menés en
Champagne, zone où la pression d'infestation
est moyenne et étendons nos travaux en
Picardie.
Et cela ne s'arrête pas là. Servir les agriculteurs
consiste à prévenir la maladie dans les
parcelles suspectes, mais à peine infestées. La
force de nos variétés tolérantes est leur bon
comportement en terrain sain. Un tel résultat
cache un travail double en expérimentation :
les hybrides sont testés en terrain sain et en
terrain infesté. Les agriculteurs n'ont plus à
faire de concession sur leur revenu pour se
prévenir contre la maladie.
Nous ne pouvons pas développer ici toutes les
pistes explorées par nos équipes. Sachez que
nos travaux se concentrent sur l'anticipation de
vos préoccupations. Aujourd'hui, dans les
zones infestées par la rhizomanie, les
agriculteurs touchés par les nématodes ou le
rhizoctone brun savent de quoi il retourne
quand KWS s'engage à anticiper. Nous
proposons les premières variétés spécifiques
doubles : tolérantes rhizomanie-nématodes et
tolérantes rhizomanie-rhizoctone brun.
Le nouveau centre de réception de Roye
analyse plus de 25 000 lots correspondant
aux micro-parcelles d’expérimentation de KWS.
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LES RÉPONSES SPÉCIFIQUES
A LA RHIZOMANIE
Cinquième axe : le génie
génétique stoppe la prolifération
du virus
Aujourd'hui, toutes les variétés proposées sur le
marché rhizomanie sont des variétés tolérantes :
elles se développent convenablement malgré
la maladie mais elles ne limitent pas l'extension
du virus. Les recherches sont orientées afin
d'obtenir des variétés résistantes qui
empêcheront la multiplication du virus. KWS
utilise le génie génétique pour le développement
de betteraves à sucre résistantes à la
rhizomanie.
L'obtention de betteraves génétiquement
modifiées résistantes aux virus se fait par le
transfert d’un gène, grâce à la bactérie
Agrobacterium tumefaciens. On introduit le
fragment d’ADN dans le plasmide de la
bactérie. Cette bactérie va transférer le gène
de production de la coque protéinique dans le
génome d'une cellule de betterave ; ce qui lui
confère une résistance à la maladie.
Cette opération génétique fait suite aux travaux
de Beachy (1986). Il avait démontré que
l'expression du gène codant pour la protéine
de la capside (enveloppe) du virus de la
mosaïque du tabac, protégeait ces plantes
d'une infection de ce même virus. Cette
approche a été étendue à la betterave à sucre
pour tenter d'inhiber le développement du virus
BNYVV. Les sélectionneurs ont réussi à isoler
le gène qui produit la couverture protéique de
ce virus. La coque virale va enfermer le virus
libéré lors d'une infection et l'empêcher de se
multiplier.
Cette technique et les biotechnologies en
général restent, contre vents et marées, une
priorité pour les sélectionneurs. Les plus
sceptiques noteront que le sucre issu des
betteraves transgéniques ne se différencient
en rien du sucre de betteraves issues de la
sélection classique. Le sucre est un cristal
parfait ; il ne contient ni impuretés, ni ADN.
ADN comportant
le gène à transférer
ADN - T
Bactérie
Agrobacterium
tumefaciens
;;;;;;;
;;;;;;;
;;;;;;;
;;;;;;;
;;;;;;;
Cellule de betterave
mise en contact
avec Agrobacterium
tumefaciens
Plasmide
Insertion du gène
à tranférer dans
le fragment désactivé
du plasmide
Agrobacterium
tumefaciens
modifiée
;;;;;;;
;;;;;;;
;;;;;;;
;;;;;;;
;;;;;;;
Intégration du
Obtention de cal
fragment plasmitique
après mise en culture in vitro
et du gène à transférer
dans le génome de la cellule
BETTERAVE GENETIQUEMENT MODIFIEE
Transfert biologique d'un gène par Agrobacterium tumefaciens.
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Conclusion
et
perspectives
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Le développement de la rhizomanie et la mise
au point de variétés tolérantes de haut niveau
constitue, depuis plus de vingt ans, un
phénomène majeur pour la culture betteravière
en France et dans le Monde.
L’histoire de cette maladie est mondiale même
si sa source, comme celle de la betterave, est
européenne et sans doute italienne. Depuis
l’an 2000, mis à part l’Irlande, aucun pays
européen n’est indemne et peu de pays sont
encore épargnés de par le monde. Les efforts
de recherche ont été menés successivement
ou simultanément dans toutes les régions du
globe : l’Europe, le Japon et les Etats-Unis.
Le rôle joué par la filière française et la
recherche publique ont été déterminants pour
l’identification de la maladie et l’analyse
génétique du virus BNYVV, notamment grâce
au concours de l’ITB et de l’INRA de Colmar.
Ce virus est peut-être le virus des plantes le
plus connu, et ce grâce à l’Institut de Biologie
Moléculaire des Plantes de Strasbourg. Tout
cela facilite le développement et l’inscription
de variétés tolérantes (ITB, CTPS).
C’est la France qui a inscrit la première variété
véritablement tolérante : Rizor (d’origine
italienne) est mise sur le marché français dès
1985 . Il faut remarquer aussi que Gabriela, la
première variété construite sur le gène " Holly "
a également été inscrite, dès 1993, en France,
avant les autres pays.
disponibles, de les introduire dans du matériel
de haut niveau afin de sauver la betterave d’un
péril majeur. Cette tolérance s’inscrit comme
une caractéristique supplémentaire sans pour
autant ralentir de façon significative
l’amélioration des rendements et de la qualité.
Parmi ces sélectionneurs, la société KWS a
joué un rôle déterminant et nous devons
souhaiter qu’elle continue dans ce sens.
Il serait dangereux d’oublier que l’équilibre
virus-gènes de tolérance est peut-être moins
stable qu’on pourrait l’espérer. Certaines
observations montrent que des variétés se
comportent de manière très différente d’un site
à l’autre. Cela laisse imaginer une évolution
génétique du virus vers une forme plus
agressive, notamment dans la région de
Pithiviers, comme cela a déjà été enregistré
pour d’autres couples virus-plante.
34
Ces éléments nous conduisent à demander
aux chercheurs et aux sélectionneurs de rester
mobilisés. L’amélioration de l’existant passe
par la création de variétés capables de
répondre aux besoins de tous les planteurs sur
le marché français à court terme, mais aussi
par l’anticipation des risques de dérive
génétique des protagonistes, dans le but de
mieux les gérer.
Il est clair pour tous que le rôle joué par les
sélectionneurs restera déterminant. Ils
continueront d’exploiter les gènes de tolérance
Marc Richard-Molard
Directeur technique de l’ITB
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Bibliographie
Références livresques
CUGNET Fabien - Rhizomanie,
nématodes, rhizoctone violet : quels moyens
de lutte contre ces parasites de la betterave
sucrière ? - ESITPA, Février 1994 - 77 p.
JACQUINET Christine - La rhizomanie
dans le département de l'Aube - CNPR, 1985 71 p.
KWS France - La Betterave à Sucre : les
biotechnologies au service de la sélection KWS France, Avril 1997 - 111 p.
KWS France - Livret Technique 1 :
Rhizomanie - KWS France, Décembre 1997 28 p.
KWS France - Livret Technique 2 :
Nématodes - KWS France, Mars 1998- 32 p.
KWS France - Livret Technique 3 :
Rhizoctone brun - KWS France, Novembre
2000 - 24 p.
La presse
DUQUENNE François-Xavier - Une année
charnière pour la rhizomanie - Le Betteravier
Français n° 762 ; Janvier 2001 - p 19
résistance et sur les biotechnologies - Le
Betteravier Français n° 759 ; Novembre
2000 - p 16
DUVAL Jean-Pierre - Normandie : La
rhizomanie s'installe - Le Betteravier Français
n° 763 ; Janvier 2001 - p 13
PAUTLIN Marion - Aisne : Extension
fulgurante de la rhizomanie - Le Betteravier
Français n° 762 ; Janvier 2001 - p 20
ITB - La technique betteravière - Le
Betteravier Français n° 760 ; Décembre
2000 - p 27-30
Rhizomanie : Surveiller vos parcelles - Le
Betteravier Français n° 755 ; Septembre 2000
- p 20
Le Betteravier Français - Spécial
semences rhizomanie KWS, Supplément
au n° 759, Décembre 2000 - p 1-4
TRICOCI Myriam - Rhizomanie : Encore une
forte progression de la maladie - Spécial
Betteraves Réussir n°hors série ; Décembre
2000 - p 17
MASSIN Erik - Les variétés de betteraves
double tolérantes arrivent - Le Betteravier
Français n° 759 ; Novembre 2000 - p 11
MASSIN Erik - KWS parie sur la double
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Page 36
Sites Internet
Le groupe KWS AG
http://www.kws.de
KWS France
http://www.kws.fr
Journal de l’Economie - Mensuel de
l’économie alsacienne
http://www.alsanet.com/alsaeco/97_
03/agricind.htm
L’Institut Technique de la Betterave
http://www.institut-betterave.asso.fr
Le Centre National de Recherche
Scientifique
http://www.cnrs.fr/SDV/betterave.htm
L’Institut National de Recherche
Agronomique
http://www.inra.fr/Internet/Produits/HYP3
/pathogene/3polbet.htm#epi
Diffchamb France SARL
http://www.diffchamb.com/subsidiaries
/france/elisa.htm
L’Institut de Biologie Moléculaire des
Plantes
http://www.ibmp.u-strasbg.fr
Direction Régionale de l’Agriculture et de
la Forêt - Bretagne
http://draf.bretagne.agriculture.gouv.fr/
websrpv2/rhizoma.htm
Groupe d'Étude et de contrôle des
Variétés et des Semences
http://www.geves.fr/VAT/betsuc/listebs01.htm
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Page 37
INDEX
A
G
P
ADN 38
Angélina 31, 32, 34
ARN 8, 20, 21, 22, 23
gènes majeurs 34
gènes mineurs 34
génie génétique 9, 37
Paulina 34, 36
Polymyxa Betae 8, 10, 20
pH 20, 26, 28
Poids-valeur 28, 30
B
H
Beta Maritima 31, 32,
34, 36
BNYVV 8, 10, 20
Brigitta 33, 34
Holly 29, 30, 31, 32, 34
Holly associée
à Beta Maritima 31, 32, 34
C
Chénopodiacées
10, 26
D
I
jaunisse 24, 25
L
Laetitia 34, 35
double tolérance 9, 17,
30, 34, 35
Dorena 33, 34
M
E
N
ELISA (test) 8, 26, 27
extension 2000 18
extension 2001 18
nématodes 17, 19, 24, 25,
30, 34, 35, 36
Mondreville 14
R
rhizoctone brun 34, 35,
36, 37
richesse 8, 19, 27, 33
Rizor 14, 29
S
symptômes 8, 24, 25
V
Véronica 33, 34
virus 7, 9, 10, 20, 21, 22
37
14/10/05
19:04
Page 1
r
nneu
o
i
t
c
le
r
1e sé btenteur
o
KWS FRANCE
Z.I. Sud - Route de Paris
RN 17 - 80700 Roye
Tél. : 03 22 79 40 10
Fax : 03 22 79 40 20
www.kws.fr
la semence, la terre et vous.
Agence MP - Tél: 03.44.86.26.60 - RCS Compiègne B 331 944 512 .
couverture 2
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