Résistance induite dans les plantes

La résistance induite est un système de défense au sein des plantes qui leur permet de résister aux attaques d'organismes nuisibles tels que les agents pathogènes fongiques ou bactériens ou les insectes. Le système de défense réagit à l'attaque externe avec des changements physiologiques, déclenchés par la génération de protéines et de produits chimiques qui conduisent à l'activation du système immunitaire de la plante.

Pensez à cela de la même manière que vous considéreriez la réaction de votre propre système immunitaire à l'attaque, par exemple d'un virus du rhume. Le corps réagit à la présence d'un envahisseur à travers plusieurs mécanismes différents; cependant, le résultat est le même. L'alarme a sonné et le système monte une défense contre l'attaque.

Deux types de résistance induite

Il existe deux principaux types de résistance induite: résistance systémique acquise (SAR) et résistance systémique induite (ISR).

• Résistance acquise systémique se produit lorsqu'une plaie localisée est créée sur la plante, provoquant une nécrose. La résistance est stimulée lorsqu'un traitement conçu pour induire la résistance est appliqué à l'endroit où l'agent pathogène a envahi la plante. Le traitement peut se présenter sous la forme d'un autre microbe, ou comme un produit chimique, tel que l'acide salicylique. (Un fait intéressant: l'acide salicylique est également utilisé pour fabriquer de l'aspirine!) Le traitement déclenche une réponse systémique dans la plante, et la réponse immunitaire est signalée. De toute évidence, ce processus prend un certain temps à se produire, selon les espèces végétales, les conditions environnementales et la nature de l'attaque pathogène.
• Résistance systémique induite se produit lorsque les racines des plantes sont colonisées par des rhizobactéries favorisant la croissance des plantes (PGPR), des bactéries du sol qui influencent directement et indirectement la croissance des plantes. Lorsque le PGPR détecte un changement dans la plante, une réponse physiologique est déclenchée via une voie impliquant (encore!) De l'acide salicylique. Les produits chimiques jasmonate et éthylène sont également impliqués en tant que produits chimiques de signalisation. Contrairement au SAR, les lésions nécrotiques sur la plante ne sont pas impliquées dans l'ISR.

Les deux voies de résistance mènent à la même fin finale - les gènes sont différents, les voies sont différentes, les signaux chimiques sont différents - mais ils induisent tous deux la résistance des plantes aux attaques des ravageurs. Bien que les voies ne soient pas similaires, elles peuvent fonctionner en synergie, et donc la communauté scientifique a décidé au début des années 2000 de considérer ISR et SAR comme synonymes.

Histoire de la recherche sur la résistance induite

Le phénomène de résistance induite a été réalisé pendant de nombreuses années, mais ce n'est que depuis le début des années 1990 qu'il a été étudié comme une méthode valable de gestion des maladies des plantes. Le premier article le plus prophétique sur la résistance induite a été publié en 1901 par Beauverie. Intitulé "Essais d'immunisation des végétaux contre des maladies cryptogamiques", ou" Tester l'immunisation des plantes contre les maladies fongiques ", la recherche de Beauverie a consisté à ajouter une souche faiblement virulente du champignon Botrytis cinerea aux plantes de bégonia et en découvrant que cela conférait une résistance à des souches plus virulentes du champignon. Cette recherche a été suivie par Chester en 1933, qui a décrit le premier concept général des systèmes de défense des plantes dans sa publication intitulée "Le problème de l'immunité physiologique acquise".

Cependant, la première preuve biochimique de résistance induite a été découverte dans les années 1960. Joseph Kuc, largement considéré comme le "père" de la recherche sur la résistance induite, a démontré pour la première fois l'induction d'une résistance systémique à l'aide du dérivé d'acide aminé phénylalanine, et son effet sur la résistance des pommes à la tavelure du pommier (Venturia inaequalis).

Travaux récents et commercialisation de la technologie

Bien que la présence et l'identification de plusieurs voies et signaux chimiques aient été élucidées, les scientifiques ne sont toujours pas sûrs des mécanismes impliqués pour de nombreuses espèces végétales et nombre de leurs maladies ou ravageurs. Par exemple, les mécanismes de résistance impliqués pour les virus végétaux ne sont toujours pas bien compris.

Il existe plusieurs inducteurs de résistance - appelés activateurs de plantes - sur le marché. Actigard^TMV a été le premier produit chimique inducteur de résistance sur le marché américain. Il est fabriqué à partir du benzothiadiazole chimique (BTH) et enregistré pour une utilisation dans de nombreuses cultures, y compris l'ail, les melons et le tabac.

Un autre produit implique des protéines appelées harpes. Les harpes sont des protéines produites par des agents pathogènes des plantes. Les plantes sont déclenchées par la présence de harpes dans un système d'avertissement pour activer les réponses de résistance. Actuellement, une entreprise appelée Rx Green Solutions commercialise des harpes sous le nom d'Axiom.

Termes clés à connaître

• Phytoalexines: protéines antimicrobiennes qui s'accumulent dans les cellules végétales à la suite d'une infection microbienne. Ils n'apparaissent pas dans les tissus sains; ils ne se forment qu'après une infection ou une blessure.
• Réponse hypersensible: la réponse rapide déclenchée par une plante en réponse à une attaque de pathogène.