Un nouvel outil pour lutter contre la brûlure de l’épi de blé causée par Fusarium, selon des chercheurs

Blé sain (à droite) et blé infecté par la «gale» ou la brûlure de la tête 
causée par Fusarium (à gauche). Photo de Guihua Bai/ARS.

« Des scientifiques de l'USDA-ARS et leurs collègues trouvent un nouvel outil pour lutter contre la brûlure de l’épi de blé causée par Fusarium », source USDA-ARS du 10 avril 2020.

Les scientifiques de l’ Agricultural Research Service et leurs collègues ont découvert un gène qui peut être utilisé pour développer des variétés de blé qui seront plus résistantes à la brûlure de l'épi causée par Fusarium, une maladie qui constitue une menace majeure à l'étranger et pour les 10 milliards de récolte annuelle de blé du pays.

Un article faisant état de la découverte et du clonage du gène, connu sous le nom de Fhb7, a été publié dans la revue Science. L'étude a été dirigée par des scientifiques de l'Université agricole de Shandong à Shandong, Chine et les co-auteurs incluent des chercheurs de l’ARS Guihua Bai et Lanfei Zhao de Manhattan, Kansas, et Steven Xu de Fargo, Dakota du Nord.

Cette découverte est une avancée majeure dans la lutte contre une menace importante pour l'approvisionnement mondial en blé. La brûlure de l'épi causée par Fusarium, également appelé wheat scab en anglais, est causé par un pathogène fongique, Fusarium graminearum, et entraîne des pertes importantes aux États-Unis, en Chine, au Canada, en Europe et dans de nombreux autres pays. Il attaque également l'orge et l'avoine.

Lorsque l'agent pathogène se développe sans arrêt dans des grains infectés, il libère des mycotoxines qui peuvent provoquer des vomissements chez l'homme, ainsi qu'une perte de poids chez le bétail lorsqu'il refuse de manger les grains. La prévalence et la gravité des épidémies de la brûlure de l'épi causée par Fusarium pourraient également être exacerbées par le changement climatique et les conditions météorologiques variables, et par une tendance croissante vers une plus grande production de maïs et une culture sans labour, qui pourraient toutes deux augmenter la prévalence du pathogène dans les champs. Les producteurs doivent souvent utiliser des fongicides pour réduire les dommages causés par la brûlure de l'épi causée par Fusarium.

 

Les chercheurs ont trouvé que le gène réduit efficacement la brûlure de l'épi causée par Fusarium en détoxifiant les mycotoxines sécrétées par l'agent pathogène. Le gène confère également une résistance à la pourriture de la couronne, une maladie du blé causée par un pathogène apparenté.

Les chercheurs ont à l'origine identifié le gène de l'a graminée Thinopyrum, un parent sauvage du blé qui a été précédemment utilisé pour développer des variétés de blé aux caractéristiques bénéfiques, telles que la résistance à la rouille et la tolérance à la sécheresse. Ils ont cloné le gène et l'ont introduit dans sept cultivars de blé avec différents profils génétiques pour étudier ses effets sur les plantes cultivées dans des conditions de terrain. Les résultats ont montré que le gène conférait non seulement une résistance à la gale du blé dans les nouvelles plants, mais qu'il n'avait également aucun effet négatif sur le rendement ou d'autres caractéristiques importantes.

L'étude jette un nouvel éclairage sur les mécanismes moléculaires qui peuvent rendre le blé, ainsi que l'orge et l'avoine, résistants au pathogène responsable de la brûlure de l'épi causée par Fusarium . De nouvelles variétés de blé avec une meilleure résistance à la brûlure de l'épi causée par Fusarium utilisant Fhb7 devraient être disponibles dans quelques années, selon les chercheurs.

Cette recherche soutient l'adaptation au climat au changement climatique du plan scientifique de l'USDA.