Avril 2017 - N°443 PERSPECTIVES AGRICOLES
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LES INNOVATIONS DANS LES TUYAUX
P OMMES DE TERRE
GÉRER LE MILDIOU
durablement
Contrôler le mildiou de la pomme de terre en réduisant l’usage des fongicides est un défi . Plusieurs projets complémentaires s’attaquent à la résistance du pathogène aux fongicides et au contournement des résistances variétales.
T
roisième ressource alimentaire après le riz et le blé, la pomme de terre joue un rôle clef dans l’alimen- tation humaine mondiale. Sa culture présente un Indice de Fréquence de Traitement (IFT) total assez élevé estimé à 16,7 en France, dont 12,8 pour l’IFT fongicides.Les fongicides sont essentiellement employés contre le mildiou, causé par Phytophthora infes- tans ; les années d’attaques sévères, comme en 2007, jusqu’à 25 traitements ont été effectués par saison dans certains pays.
Sans cette protection fongicide, la perte de récolte peut être totale. Cependant, un tel niveau de pro- tection est diffi cilement soutenable à long terme.
Son coût économique est d’environ 450 €/ha/an en Europe, soit 10 à 20 % des coûts de production.
Le coût est également environnemental et sanitaire.
De plus, cette protection n’est pas durable car elle contribue à l’émergence de populations résis- tantes à certaines des matières actives employées.
Dans ce contexte, l’obtention de variétés de pommes de terre résistantes à P. infestans repré- sente a priori un levier essentiel pour réduire les traitements, les coûts de production et développer les moyens alternatifs de production demandés par les consommateurs.
Diversité génétique
et contournement des résistances
Cependant, les modes d’évolution des populations de P. infestans ne favorisent pas la durabilité des résistances au mildiou des variétés de pommes de terre.
Dans le cadre du réseau Euroblight, de consi- dérables efforts d’échantillonnage ont per- mis de comparer la composition génétique des populations de P. infestans en Europe (figure 1).
Ces données ont mis en évidence deux types de reproduction de l’oomycète ; les populations de l’ouest et du sud de l’Europe se reproduisent prin- cipalement par clonage, tandis que les populations du nord et du nord-est de l’Europe (Scandinavie, états baltes, Pologne), à la grande diversité géné- tique, ont probablement une reproduction sexuée.
Malgré l’absence du brassage de la reproduction sexuée, les populations clonales de P. infestans subissent régulièrement des bouleversements Le mildiou reste la principale menace des cultures
européennes de pomme de terre, près de deux siècles après l‘introduction de cette dernière.
© N. Cornec - ARVALIS-Institut du végétal
profonds liés au remplacement rapide entre lignées clonales. Par suite, des pools géné- tiques différents au sein d’une même population coexistent souvent - au moins temporairement.
Cette diversité génétique, associée à une grande variabilité, rend le pathogène particulièrement apte à contourner les résistances variétales de la pomme de terre.
Ces résistances sont de deux types. Des résis- tances spécifi ques sont conférées par un (le plus souvent) ou des gènes « R », qui induisent des réactions d’hypersensibilité bloquant à un stade précoce la colonisation des tissus et la reproduc- tion du parasite. Il existe aussi des résistances quantitatives (ou partielles), supposées non spé- cifiques, dont le déterminisme génétique est plus complexe.
Jusqu’à présent, 35 gènes « R » ont été identifi és au sein de différentes espèces sauvages appa- rentées à la pomme de terre cultivée. La plupart d’entre eux ont été intégrés dans des variétés com- merciales. L’effi cacité de ces gènes s’avère glo- balement peu durable : une fois les variétés mises en production, ces gènes, même cumulés au sein d’une même variété, peuvent être contournés en quelques années.
Le déterminisme génétique complexe des résis- tances quantitatives rend les résistances moins facilement contournables, donc plus durables et plus stables dans une grande diversité d’envi- ronnements. Le cumul de gènes « R » avec des
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POPULATIONS DE P. INFESTANS : leur grande diversité impacte les moyens de lutte
Figure 1 : Arbre génétique des populations de P. infestans respon- sables du mildiou. Les lignées clonales sont en couleur et les génotypes individuels, tous différents, en gris. La lignée clonale 13_A2 représente désor- mais 35 % des échantillons collectés en Europe, et plus de 60 % en France en 2016 ; sa diversité interne est plus grande que celle de 6_A1.
gènes peuvent conférer aux pommes de terre une résistance spécifique contre le mildiou.
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LES INNOVATIONS DANS LES TUYAUX
L’enjeu
du biocontrôle
Aucune solution de biocontrôle du mildiou n’est actuellement
disponible pour les producteurs de pommes de terre. Débuté en 2015, le projet MilPomBio (*) veut proposer à ces derniers des produits de biocontrôle accompagnés de conseils d’utilisation permettant de limiter les symptômes à un niveau acceptable par les producteurs.
Pour cela, deux produits de biocontrôle sont en cours de sélection parmi les plus prometteurs du marché. Ces deux produits seront testés sur un panel de quinze variétés de pommes de terre résistantes afi n de rechercher d’éventuelles synergies entre génétique de la plante et produits de biocontrôle ; parmi les formes de résistance explorées fi gurent à la fois des résistances physiologiques et des résistances provenant de l’architecture des plantes et couverts. Ce travail sera réalisé en serre et au champ.
Dans un second temps, le projet mettra au point deux stratégies d’utilisation des produits retenus, dans le cadre d’une protection intégrée associant les produits de biocontrôle et/ou des produits conventionnels et/ou des variétés de pommes de terre résistantes.
(*) Le projet MilPomBio est un partenariat entre Vegenov, l’Inra-UMR IGEPP, ARVALIS-Institut du Végétal et Bretagne Plants.
facteurs de résistance quantitative pourrait donc, en théorie, prolonger la durabilité des résistances au mildiou ; une telle stratégie s’est, en effet, révé- lée effi cace sur d’autres pathosystèmes comme pomme de terre/nématode à kyste.
La lutte variétale mise en avant
C’est sous cet angle variétal que le projet PoTStaR(1) s’attaquera, de 2017 à 2019, au défi de la protection durable contre le mildiou. Dans ce but, le projet associera deux approches complémentaires. Côté pomme de terre, un phénotypage(2) vis-à-vis du mil- diou de la collection de 282 géniteurs de l’Inra (des variétés de pommes de terre améliorées pour leur
qualité ou leurs caractères de résistance à diffé- rents bioagresseurs) sera réalisé au champ, avec ou sans fongicides ; les sites d’observation, situés dans des bassins de production, présentent des conditions climatiques contrastées engendrant des pressions de mildiou différentes. Des données d’essais antérieurs seront aussi exploitées.
Les marqueurs associés à une résistance stable
au mildiou et utilisables en sélection assistée par marqueurs (SAM) seront ensuite identifiés.
En effet, la sélection classique est pénalisée quand plusieurs gènes confèrent aux pommes de terre leur résistance au mildiou ; la construction de génotypes porteurs de résistances complexes est diffi cile sans l’utilisation de ces marqueurs.
Côté pathogène, des souches de mildiou prélevées au cours des essais seront génotypées et phé- notypées. Ces données seront confrontées à des résultats antérieurs sur des populations naturelles de mildiou provenant des mêmes zones géogra- phiques, pour déceler une éventuelle adaptation du pathogène aux génotypes de pommes de terre résistants. Enfin, le risque d’une évolution des populations de P. infestans en réponse au futur déploiement en culture des variétés résistantes sélectionnées sera estimé.
Une approche épidémiologique complémentaire
Les stratégies alternatives développées ne seront durables que si elles sont adaptées à la variabilité des populations de P. infestans et à leur évolution rapide. Ceci suppose que les génotypes et phéno- types des populations pathogènes soient suivis, tant en matière de virulence que d’agressivité et de sensibilité aux fongicides.
Dans ce but, le projet IPM Blight 2.0(3), débuté en 2016, déterminera les caractéristiques perti- nentes des populations européennes de P. infes- tans en analysant les variations génotypiques et phénotypiques dans les collections de référence de pathogènes échantillonnés de populations sexuées et clonées dans les différents pays par- tenaires. Il établira si les génotypes prédisent correctement les caractéristiques phénotypiques
Le génotype de P. infestans dominant en France résiste au métalaxyl et contourne de nombreux gènes de résistance des pommes de terre.
© G. Barron - University of Guelph (Canada)
Cumuler des gènes de résistance
spécifi ques et des facteurs de
résistance quantitative devrait
prolonger la durabilité des
résistances au mildiou. »
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(virulence, agressivité…), et comment ces carac- téristiques évoluent.
De nouveaux modèles seront développés pour les outils d’aide à la décision (OAD) concer- nant l’application des traitements fongiques.
Les OAD existants seront améliorés afi n de pro- poser une estimation du risque basée, à la fois, sur la vraisemblance d’une infection épidémiolo- gique pilotée par le climat et sur les phénotypes des pathogènes. Les nouveaux modules des OAD pourront mieux conseiller les choix tactiques (« Dois-je pulvériser maintenant ? ») et les déci- sions stratégiques (« Dois-je me fi er à ce culti- var ? ») pour améliorer le contrôle du mildiou.
(1) Partenaires du projet PoTStaR (projet CASDAR 2016) : l’Inra, la Fédération Nationale des Producteurs de Plants de Pomme de terre, l’Association des Créateurs de Variétés Nouvelles de Pomme de terre et ARVALIS-Institut du végétal.
(2) Le phénotypage d’une plante consiste à inventorier ses carac- tères observables, qui résultent des interactions entre ses gènes et son environnement. Le génotypage consiste à dresser l’inventaire des gènes.
(3) Partenaires du projet IPM Blight 2.0 : l’Inra, l’Université Aarhus (Danemark), le NIBIO (Norvège), l’Université estonienne des sciences de la vie, ARVALIS-Institut du végétal, l’Association des Créateurs de Variétés Nouvelles de Pomme de terre, le Service norvégien de déve- loppement de l’agriculture et l’Institut James Hutton (Écosse).
Denis Gaucher - d.gaucher@arvalis.fr Jean-Michel Gravoueille - jm.gravoueille@arvalis.fr ARVALIS - Institut du végétal
Le renforcement de la protection intégrée contre le mildiou de la pomme de terre passe aussi par le développement de solutions de biocontrôle effi caces.
© N. Cornec - ARVALIS-Institut du végétal
