FR3020241A1 - Utilisation d'un acide dicarboxylique pour lutter contre la croissance de plantes holoparasites ou hemiparasites - Google Patents
Utilisation d'un acide dicarboxylique pour lutter contre la croissance de plantes holoparasites ou hemiparasites Download PDFInfo
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Abstract
L'invention concerne l'utilisation d'un acide dicarboxylique comportant de 2 à 5 atomes de carbone pour lutter contre la croissance de plantes holo ou hémiparasites, ainsi que la souche Azospirillum brasilense L4, déposée, sous le numéro 1-4830 auprès de la CNCM (Collection Nationale de Cultures de Microorganismes, France) capable de produire un acide dicarboxylique ayant une activité bioherbicide vis-à-vis du Striga et de l'orobanche.
Description
La présente invention concerne le domaine technique de la protection des cultures agricoles (poaceae, solanaceae, brassicaceae, asteraceae) vis-à-vis de plantes holoparasites et hémiparasites épirhizes (c'est-à-dire qui se développent sur les racines de leur plante hôte), de l'ordre des Scrophulariales, et en particulier de Striga et Orobanche. Plus précisément, l'invention concerne l'utilisation d'un acide dicarboxylique comportant de 2 à 5 atomes de carbone ou d'une souche Azospirillurn brasilense L4, déposée, sous le numéro 1-4830 auprès de la CNCM pour lutter contre la croissance de plantes holo ou hémiparasites. Les plantes holoparasites sont des plantes parasites non chlorophylliennes par nature et qui doivent donc prélever leur matière organique sur une plante hôte. Les plantes hémiparasites sont des plantes parasites chlorophylliennes qui assurent une partie seulement de la synthèse des substances carbonées nécessaires à leur développement. Ces plantes parasites se développent aux dpens de leur hôte en s'attachant à leurs racines via la formation d'un haustorium(suçoir) qui aboutit à l'établissement d'une connexion entre as vaisseaD< conducteurs do x,»erne de la plante hôte et de la plante parasite (Souveneester et al., 2003, Curr, Opin. Plant Mol.6:358-364). Une fois connectée, les plantes parasites vont pomper la sève de la plante hôte, ralentir le développement des parties aériennes, induire des chloroses et réduire la photosynthèse (Ejeta and Butler, 2000. Paras tic plants. In: R.A. Frecieriksen and G.N. Odvo y z'dsj. Compendium of Sorg h u m Diseases 2nd ,clitiorL APS Press, The American Phytopathological Society, pp. 53-56). Pour survivre, ces plantes parasites doivent produire une grande quantité de graines. Ainsi, dès l'émergence des parties aériennes, la plante parasite fleurit et produit d'énormes quantités de graines qui pourront rester viables dans le sol pendant plusieurs années (Haussmann et al., 2000, Field Crop Res. 66:195-211). Les plantes des genres Striga et Orobanche appartiennent au même ordre, celui des Scrophulariales, mais n'appartiennent pas à la même famille (les plantes du genre Striga appartiennent à la famille des Scrophulanaceae et sont des hémiparasites, alors que les plantes du genre Orobanche appartiennent à la famille des Orobanchaceae et sont des holoparasites). Ces plantes ont de nombreux points en commun : graines de petites tailles facilitant leur dissémination, germination dépendante de la présence d'éliciteurs de type strigolactones, spoliation trophique de la plante hôte via le développement d'un haustorium. Par contre, leurs aires de répartition sont différentes : Striga dans toutes les régions tropicales et subtropcales du monde et notamment en Afrique subsaharienne et Orobanche principalement dans les pays tempérés d'Asie et. d'Europe centrale et notamment du pourtour méditerranéen. Elles affectent la croissance d'une très large variété de plantes d'intérêt agronomique (maïs, riz, sorgho, millet, tournesol, colza, tabac, tomate, etc), que ce soit en zones tempérées (Orobanche), ou tropicales (Striga). Elles occasionnent d'importantes pertes de rendement sur un grand nombre de cultures. Sur le continent africain : environ 50 millions d'hectares sont infestés par Striga, résultant en la perte de plus de 10 millions de tonnes de céréales (Gressel et. al., 2004, Crop Prot. 61-6B9). Les pertes de rendement en grains, du fait de l'infestation par Striga, peuvent varier de 5 à 100 Vo, en fonction des conditions agroclimatiquE.,s, du niveau d'infestation de la parcelle et de la vulnérabilité de la céréale Haussmann et al., 2000, Field Crop Res. 66:195211). En Europe, notamment dans ie bassin méditerranéen, 16 millions d'hectares sont infestés par l'Orobanche, avec des pertes annuelles estimées a 50 millions d'euros pour le tournesol, 175 millions d'euros pour le tabac, et 200 millions d'euros pour i trnite (Bülb01 et ah, 2009, Helia 32:141-152). Les graines de ca..: parasites sont de très petites tailles ce qui favorise leur propagation sur de longues distances par le vent, les animaux, ou par des machines agricoles contaminées. Le transport de semences de plantes hôtes contaminées est également une source de dissémination. La production de graines par une plan.Le parasite étant énorme (jusqu'à 100 000 graines par plante), les terrains infestés doivent généralement etre abandonnés. Jusqu'à présent a protection des cultures contre les plantes Orobanche ou Striga implique l'utilisation d'herbicides non-sélectifs, couplée à l'Utilisation de variétés de céréales résistantes à ces herbicides (De Groote et ai., 2008, Agric. .Syst. 97:83-94). Ces moyens de lutte chimique, outre leur toxicité pour l'environnement, présentent un coût élevé. De plus, dans le cadre du plan .Ecophyto 2018, l'usage des produits phytopharmaceutiques dont des herbicides va être fortement réduit. Il est également possible de stimuler la germination des graines de Striga en absence de la plante hôte. Comme S. hermonthica est un hémiparasite, cette stimulation en absence de la plante hôte peut conduire à la mort du parasite en 2-3 jours et in fine à la diminution des réserves de graines du parasite epirhize dans les sols. Ceci peut être obtenu grâce à l'utilisation d'éthylène (Logan et Stewart, 1991, Plant Physiol. L'éthylène est une phytohormone qui peut induire la germination des graines de Striga, mais l'application d'éthylène sur les sois présente un coût. prohibitif, ne permettant pas l'utilisation de cette technologie en agriculture (Berner et al., 1999, Biological Control 15:274-282). D'autres moyens de lutte existent te! l'arrachage manuel ou l'utilisation de rotations avec des plantes non-hôtes, mais leur efficacité est réduite. La sélection variétale de lignées de céréales résistantes aux plantes phytoparasites est également une solution alternative, mais les coûts sont élevés. Il n'y a à l'heure actuelle aucun produit de lutte alternative, comme l'utiPsation de moléeules d'origine naturelle, contre Striga ou Orobanche disponible sur le marché. Dans la littérature, différents travaux ont révélé la capacité de différents agents biologiques à limiter la croissance des plantes parasites Striga ou Orobanche. Cela inclut des larves d'insectes herbivores monophages comme Phytomyza orobanchla, Eulocastra argentisparsa, des champignons. comme Fusarium oxysporum f. sp. Orthoceras, F. oxysporum é p. Strigae, ou Fusarium arthro roides qui produisent des myco oxines (i.e. Vacide fusarique, les fumonisines, et le déoxynivalénol (DON)) (Amsellem et al., 2001 BioControl 46:211-228; Abuelgasim et Kroschel, 2003, FAQ plant production and protection. Paper No.120. Addendum 1, 109-144; Lendzemo et al. 2004 Field Crop Res. 91:51-61; Venne et al'2009, Pest. Manag. Sci. 65:572-580). Les mycotoxines (notamment le DON) sont capables d'inhiber la germination des graines de Striga et d'Orobanche, mais elles peuvent déclencher des problèmes de santé chez les mammifères. En particulier, elles représentent un risque pour l'alimentation du bétail et humaine et ne peuvent donc pas être considérées comme des substances totalement inoffensives. On peut également citer les travaux de Dadon et al,, 2004 Isr. J. Plant Sci. 52:83-36) intitulés « A factor from Azospirillum brasilense inhibits germination and radicle growth of Orobanche aegypbaca Tikva », décrivant l'activité antagoniste d'un métabolite produit par une souche d'Azospirillum brasilense sur l'Orobanche Dans cette publication, la molécule active produite par cette souche (dont le nom n'est pas cité) a été identifiée comme étant un oligopeptide présent dans une fraction ethanolique du surnageant. De plus, seule une activité inhibitrice de la germination des graines d'Orobanche a été mise en évidence pour cette souche. Par ailleurs, il a été rapporté par Bouillant et aL, 1997 (C. R. Acad. HI Sci.Vie320:159-162) que toutes les souches d'Azaspirillurn brasilense ne présentent pas une telle activité inhibitrice de la germination et de la crosance des plantes parasites. Lens cette dernière publication, il est également rapporté que sur les deux. _hes d'Azospirillum brasilense oui présentent une telle activité inhibitrice 20 de la germination et la croissance de Stria en microcosmes, seule une de ces souches, Azospirillum brasilense L4' présente un effet phytostimulateur sur le sorgho. Il est donc urgent, étant donné !a multVication rapide de ces plantes parasites dans le monde, de développer de nouvelles solutions durables, respectueuses de l'environnement, pour lutter contre les plantes halo ou hémiparasites, de l'ordre des Scrophulariales, qui engendrent des ravages importants sur les cultures agricoles et des plantes d'intérêt agronomique. Dans ce contexte, la présente invention propose d'utiliser un acide dicarboxylique, comportant de 2 à 5 atomes de carbone, pour lutter contre la croissance de plantes holo ou hémiparasites, et en particulier pour lutter contre la croissance de plantes du genre Striga et/ou de plantes du genre Orobanche. Il est également possible d'utiliser des combinaisons de plusieurs acides dicarbseliques, comportant de 2 à 5 acomes de carbone, pour lutter contre la croissance de plantes holo ou hémiparasites, pour obtenir l'effet souhaité. Dans le cadre de l'inven,ic , les agents actifs proposés pour inhiber le développement de plantes holo ou hémiparasites, telles que des plantes Striga ou Orobanche, sont chosis parmi les acides ciî carboxyliques (nommés dans la suite aussi diacides) comprenant de 2 à 5 atomes de carbone. De tels diacides comprennent deux fonctions acide carboxylique soft directement liées entre eiles, dans le cas de Vacide oxalique, soit liées par une chaîne carbonée saturée ou insaturée comprenant 1, 2 ou 3 atomes de carbone. Cette chaîne carbonée est, de préférence, linéaire et pourra être non substitu&e ou substituée par un ou plusieurs substituants, notamment de type OH, OCH3 et CH2OCH3. A titre d'exemple de tels diacides, on peut citer, l'acide oxalique, l'acide malolique, l'acide maléique, l'acide malique, l'acide glutarique, et l'acide acétylène dicarboxylique. L'utilisation de l'acide manque sous forme L' qui s'est montré particulièrement actif sur de la croissance de plantes Striga ou Orobanche est préférée. L'acide malique Sous forme L a pu être isolé, par les inventeurs, à partir de surnageant de culture d'une souche bactérienne, Azospirillum brasilense L4, déposée, conformément au Traité de Budapest de 1977, SOUS le numéro 1-4830, le 18 décembre 2013, auprès de la CNCM, Col :action Nationale de Cultures de Microorganismes, Institut Pasteur, 25 rue Hu Docteur Roux, 75724 Paris Cedex 15, FRANCE. Cette souche a été isolée, en 1995 à partir d'un champ de sorgho infesté par une plante parasite Striga au Mali. La souche Azcspfr/!/urn brasilense L4 qui a été rapportée comme ayant la capacité d'inhiber, in vitro, la croissance de Striga herrnontica et de Orobanche ramora et, en microcosmes de sol, de protéger le sorgho vis-a-vis du Striga et de stimuler la croissance de la céréale (Bouillant et al., 1997, C. R. Acad. lU Sci. Vie 320:159-162; Miche et al., 2000, Eur. J. Plant Pathol.106:347-351) a maintenant fait l'objet d'un dépôt, sous le numéro 1-4830, auprès de la CNCM (Collection Nationale de Cultures de Microordanismes, France). Cette souche produit en culture des métabolites bien spécifiques, par rapport à d'autres souches d'Azospirillum brasilense (et notamment par rapport à celui rapporté par Dadon et al., 2004: Isr. J. Plant Sd 52:83-86). En effet, au vu de liz..ctivt.é constatée, les inventeurs ont analysé le surnageant de culture de la souche Azospfrilliffn brasilense L4, déposée sous le numéro 1-4830, auprès de la CNCM (Collection Nationale de Cultures de l'ilicraorganismes, France) et ont pu mettre en évidence que l'acide malique sous forme L est responsahie. de l'activité herbicide constatée vis-à-vis des plantes holo ou hémiparasites. Il s'avère cependant que l'acide malique sous forme L n'est pas le composant majoritaire présent dans le surnageant de 10 culture de la souche bactér enfle, Azospieurn brasilense L4, déposée, sous le numéro I-4830 auprès de la CNCM (C, ilection Naittnale de Cultures de Microorganismes, France). Les inventeurs ont également mis en évidence que cette activité herbicide constatée vis-à-vis des plantes holo ou hémiparasites était généralisable a la classe chimique des acides dicarboxyleues comprenant de 2 à D atomes de carbone. L'invention propose donc dutdiser des agents actifs d'origine naturelle, a faible impact environnemental, pour inhiber !a croissance des plantes parasites. Contrairement à d'autres agents biologiques qui agissent ipalement en inhibant ia germftiaon des graines d'Orobanche et de StLgo, !es acides dicarboxyliques comprenant de 2 à 5 atomes de carbone sont, de plus, capables d'inhiber l'allongement des procaulômes ou radicules à partir de graines germées de la plante parasite, et, par conséquent, de bloquer la croissance de la plante parasite, comme cela ressort notamment des données présentées dans le Tableau 1 ci-après. Ceci devrait permettre de diminuer de façon significative les stocks de graines viables des holo ou hémiparasites dans les sols infestés, effet qui ne peut être complètement obtenu par la seule inhibition de l'étape de germination. En effet, en absence de conditions favorables à la germination des plantes parasites (notamment, en l'absence de strigolactones), les graines peuvent rester viables dans le sol pendant plusieurs années.
Dans le cadre de l'invention, l'acide dicarboxylique pourra être mis en contact avec au moins une graine de plante hot° ou hémiparasite à éradiquer. L'acide dicarboxylique sera utilisé en quantité suffisante pour obtenir l'effet souhaité, et en particulier pour bloquer la germination de graines et/ou pour inhiber l'allongement des procaulômes ou radicules à partir de graines germées de plantes holo ou hémiparasites, de l'ordre des Scrophulareles, et en particulier de Striga et/ou Orobanche. De préférence, on pourra utiliser de 30 à 300 kg d'acide dicarboxylique par hectare de sol traité. Dans le cas, où l'acide dicarboxylique est appliquée sous la forme 10 d'une solution aqueuse, on pourra utiliser une solution comprenant de 1 à 20 g dachie dicarboxylique par litre de solution. dicarboxylique peut être appliqué sur des graines et/ou plant de plantes agronomiques à protéger. Les compositions herbicides contenant un acide dicarboxylique conforme à 'invention pourront notamment se 15 présenter sous la forme de solutions aqueuses ou de granulés. Ces compositions pourront contenir, outre l'acide dicarbaKyri,Liue actif, des ions issus de K21-!P KH2PO4, une ou plusieurs charges telles que la silice, l'argile, lu I et talc et un ou plusieurs agents tenstoacUfs comme le dodécylber, ou le [ignosufonate de calcium, Dans le cas de l'acide 20 malique sous forme L, ce dernier pourra être produit par synthèse chimique ou directement par la souche bactérienne, Azospirffiurn brasilense L4, déposée, sous le numéro 1-4830 auprès de la CNCM (Collection Nationale de Cultures de i croorganismes, France). Dans ce cas, l'acide pourra être isolé ou la composition herbicide pourra directement contenir le surnageant de 25 culture des bactéries. Le surnageant de culture peut être obtenu en plaçant les bactéries dans tout milieu de culture approprié. Les conditions de croissance de bactéries Azospollum brasilense connues de l'homme du métier et notamment décrites dans (Nelson et Knowles, 1978, Can J. Microbiol24:1395-1403) pourront être utilisées. En particulier, la croissance 30 sera réalisée à une température de 26 à 32°C, typiquement à 28°C, dans un milieu aqueux tamponné, contenant des sels, des nutriments et une source de carbone pour la croissance de la bactérie. A titre d'exemples de sels, on peut citer NaC1, K2 PO4, l'\M2PO4,MgSO4, NaCI, CaCl2, NH4CI. A titre d'exemples de nutriments, or peut citer Na2Mo04, MnSO4, H3B03, CuSO4, ZnSO4, FeEDTA, de l'extrait de levure, de la biotine. A titre d'exemples de sources de carbone, on peut citer le glucose, le malate et le fructose notamment. A titre d'exemples de tels milieux, on peut citer les milieux Nfb et Nfb* notamment décrits dans Nelson et Knowles, 1978, Can. J. Microbiol. 24:1395-1403 et Vial et al., 2006,1 Bacteriol. 188:5364-5373. r est également possible d'appliquer des bactéries de la souche Azospideurn brasilerue L4, déposée, sous le numéro -4830 auprès de la 10 CNCM (ColLectbn N'ationale de Cultures de Microorganismes, France) et produisant un des acides dicarboxyliques actifs, directement sur les graines ou cultures de la plante à protéger ou sur les sols à protéger contre la croissance de plantes holo et hémiparasites, et ainsi produre directement in situ l'acide dicarboxylique. De plus, la souche Azospideum brasilense, 15 déposée sous le numéro 1-4830, auprès de la cmcm (Collection Nationale de Cultures de Microorganismes, France) et utilisée dans le cadre de l'invention pour inhiber la croissance de plantes holo ou hémiparasites, de l'ordre des ScrophuTariEles, et en particulier de Striga et/ou Orobanche, présente un autre avantage pour l'amélioration des cultures, puisqu'e le est également 20 capable de stimuler la croissance des plantes, et est capable de produire un agent phytos Imulateur vis-à-vis des plantes d'intérêt agronomique (Bouillant et al., 1997, C. R. Acad. Sci. 320: 159-162). Par conséquent, l'invention propose d'utiliser des bactéries de la souche Azespi;rilluni brasilense L4, déposée sous le numéro 1-4830, auprès de la CNCM (Collection Nationa1ede 25 Cultures de Microorganismes, France) également pour produire un agent phytostirnulateur vis-à-vis de cultures agricoles ou de rantes d'intérêt agronomique à protéger contre la croissance de plantes holo ou hémiparasites. Par « agent phytostimulateur », on entend un agent favorisant la croissance des plantes d'intérêt. Un tel effet de la souche 0 Azospirillum brasilense L4, déposée sous le numéro 1-4830, auprès de la CNCM (Collection Nationale de Cultures de Microorganismes, France) a été mis en évidence par la modification de l'architecture du système racinaire de la plante d'intérêt, et est décrit dans la pubhcation Bouillant et al., 1997, C. R. Acad. Sci. 320: 159-162. En palt ulier, l'effet phytostimulateur pourra être obtenu vis-à-vis de cultures agricoles ou de plantes d'intérêt. agronomique choisies notamment parmi le maïs, le riz, le blé, le sorgho, le fliébé, le tabac, le tournesol, le colza, le choux, la tomate, l'aubergine, la pomme de terre, le piment, le céleri, le haricot ... En particulier, des bactéries de la souche Azospirillurn brasilense, déposée sous le numéro 1-4830, auprès de la CNCM (Collection Nationale de Cultures de Microorganismes, France) pourront être utilisées pour enrober 10 des graines de telles cultures gricc?es ou de plantes d'intérêt agronomique. Dans un tel cas, les bactéries sont incorporées dans une matrice constituant un enrobage des graines de cu!tures agricoles ou de plantes d'intérêt. agronomique. Cet enrobage ,ourra contenir un ou plusieurs constituants tels que la tourbe, la perlite, la gomme arabique, le carboxyméthyl cellulose, la 15 polKnylpyrrolidone, le chitosan ou Vaiginate. es bactéries seront utilisées en quantité suffisante pour obtenir l'effet .haite, et en particulier pour bloquer la germination de graines de plantes holo ou hémiparasites, de l'ordre des Scrophulariaies, et en particuiier de Striga et/ou Orobanche, et/ou pour inhiber l'allongement des procaulômes ou radicules à partir de graines 20 germées de plantes halo ou hémiparasites, de l'ordre des Scrophulariales, et en particulier de Striga et/ou Orobanche, et/ou pour stimuler la croissance des cultures adrico.les ou de plantes d'intérêt agronomique. en utPisera, de préférence 3.10v cellules bactériennes par gramme de graines des cultures agricoles ou de plantas d'intérêt agronomique à protéger et/ou 25 phvtostimuler. Les acides dicarboxyliques comprenant de 2 à 5 atomes de carbone proposés dans le cadre de rinvention pour lutter contre la croissance de plantes ,holo ou hémiparasites, de l'ordre des Scrophulariales, et en particulier de Striga et/ou Orobanche peuvent donc être utilisés, par les 30 semenciers, pour enrober leurs graines, mais également par les entreprises de phytopharmacie, aussi bien dans le domaine de l'agriculture conventionnelle (synthèse des acides dicar oxyriques comprenant de 2 à 5 atomes de carbone par procédés chimiques que dans le domaine de l'agriculture biologique (production des agents actifs par des organismes vivants, dans le cas de l'acide malique sous forme L, notamment). Les exemples de préparation et d'application ci-après mentionnés, en référence aux Figures annexées, permettent d'illustrer l'invention, mais n'ont aucun caracter La Figure 1 présentedes photographies représertatives de l'effet obtenu sur la croissance de Striga hermontica, en boîte de microtitraton, en présence du surnageant de la souche A. brasilense Lé cultivé dans du milieu 10 Nfi.)* et de l'acide L-mailque à 2mg/mL dans du tampon phosphate 50mM. La Figure 2 présente l'effet du surnageant de la souche A. brasilense L4 sur Ie pourccntge de germination des graines de Striga herrnontica et Orobanche ramosa (A) et sur la ongueu du procaulôme des graines de Striga hermanhta et Orobanche ramosa ( 15 L'activité des diacides et du surnageant de culture de la souche bactérienne, Azaspirillum brasilense, déposée, sous le nurnero I-4830 auprès de la CNCM (Collection Nationale de Cultures de Microorganismes, France), nommée L4 sur les Fgures, a été démontrée in vitro et/ou en microcosmes 20 de sol sur les plantes parasites Striga et Orobanche. - Préparation des produits: Pour le surnageant de culture : culture de la souche Azospirillum brasilense L4, déposée, sous le numéro 1-4830 auprès de la CNCM 25 (Collection Nationale de Cultures de Microorganismes, France) dans e milieu de culture Nfb* (Mg50.;, 7H20 100 mg/L, Ca02, 2H20 13 mcj/L, NaCI 175 mg/L, Na2Mo04, 2H20 1 mg/L, Mn02, 4H20 3,5 mg/L, Ki-f2PO4 60mg/L, K2HPO4 900 mg/L, biotine I mg/L, Fe-EDTA 65,6 mg/L tryptone 250 mg/L, extrait de levure 125 mg/ (Nelson et knowies, 1978, Can 3. 30 lirrobio124:1395-1403, Vial et al., 2006, acteriol. 188:5361-5373) pendant 16 heures à 28°C; centrifugation de !a culture, récupération du surnageant et stérilisation par filtration sur filtre à 0,2pm. Une purification ioguidée(fractionnement par chromatographie couplé à un test biologique de l'activité herbicide des fractions vis-à-vis de Striga) du surnageant de la souche A. brasilense L4 a été réalisée. Au sein de la fraction présentant une activité herbicide, un acide dicarboxylique en C4 a été identifié par spectrométre de masse en comparaison à un standard chimique. L'identité des spectres de masse du composé purifié et de l',7c! e malique (standard chimique) a permis d'identifier que la molécule active est de l'acide malique. Un détecteur à dichroïsme circulaire 3 révélé la présence d'acide L-malique. L'activité des diacides sur les plantes parasites Striga et Orobanche a 10 été testée en préparant des solutions du diacide sélectionné dans de l'eau ou dans un tampon phosphate 50 mM pH 7 à des concentrations de 1 à 20 mg/ml. Effet herbicide testé sur les plantes holo ou hé _aires ;CO 15 et '7 77=753: 1. Dans une boîte de microtitration 12 puits des papiers filtres (Whatmann 3) sont déposés au fond des puits et sont imbibés avec de 'eau sterne. Une trentaine de graines stérilisées (rinçage avec de l'ethano 70% 20 puis du Ca(C10)2 1% (rniv) et du tween® 20, puis abondamment à l'eau) des plantes holo ou hémipasites est disposée, dans chaque puits, à la surface des papiers filtres. Après 10 jours d'incubation à 30°C et dans l'obscurité, des doses croissantes d'un diacide ou de surnageant de culture sont ajoutées, en présence d'un inducteur de germination, le GR24. Après 3 jours d'incubation 25 à 0°C, le développement des plantes parasites en présence d'un diacide ou du surnageant de culture est comparé au témoin négatif (eau, tampon phosphate ou milieu de culture stérile), avec un macroscope couplé à une caméra. La longueur des procaulômes (radicules) des plantes holo ou hémipasites est mesurée afin d'exprimer le pouvoir phytotoxique des 30 produits testés. L'ensemble des résultats sont présentés dans le Tableau 1 ci-après. - : aucurle l;ihâition (taille du procaulôme >0,8 mm); +: faible inhbition (taille du procaulôme entre 0,2 et 0,8 mm); ++: forte inhibition (taille du procaulôme <0,2 mm) La Figure 1 présente les photograph' représentatives des effets obtenus sur la croissance de Striga hermontica en boîte microtitration en présence du surnage.ant de la souche A. brasilense L cutvée en Nfb* et d'acide LrrHq g/mL dans du tampon phosphate et met en évlde.nce 10 leur effet inhibiteur sur a croissance des procaulêmes des plantes halo ou hémipaiastes. La Figure 2 met en évidence l'impact du surrqeant de la souche A. ilensP. L4 sur le pourcentage de germination des graines de Striga COM p 5 .rz"' e t: formule Concentration !nhibition de Sttlç tampon) 2m /ml ++ 2mg/m1 ++ Acide 1-malique Adde glutarique H 0 OH OH H 2mg/m1 ++ ++ 2mg/m1 ++ 2mg/m1 Acide Mak3niol Ackk d lu:: Aef rncileïlque Acide DL-cna 12 eau 1: hen-wnPraE e ciiiférens acides Ccarbzxyliques sur la rossance de Striga miui-etjtration hermontica et Orobanche rarnosa (A) et sur la longueur du procaulôme des graines de Striga hermontica et Orobanche ramosa (B). Conclusion : La capacité du surnageant de culture de la souche bactérienne, Azospirfflum brasilense L4, déposée, sous e numéro 1-4830 auprès de la CNCM (Collection Nationale de Cu tores de Microor. nismes, France), à stopper l'élongation des crocaulômes des plantes holoparasites Striga et Orobanche in vitro (bioessais en boites de microtitration, Figures 1 et 2) et à inhiber la croissance de Striga dans des cultures de sorgho dans des 10 microcosmes en conqiboris contrôlées (Bouiliant et al., 1997, C. R. Acad. Sc'. 320: 159462) a été observée. Les molécules impliquées dans cet effet ont été isolées, par une méthode Ç:irom,atographique appropriée, nuis identifiées par spectrométrie de masse par comparaison à des standards chimiques. Il a également été démontré que différents acides dicarboxyliques sont efficaces, 15 pour lutter contre la croissance de plantes holo ou hémiparasites, de l'ordre des Scrophulariales, et en particulier de Striga et, ou Orobanche (Tableau 1). 2. Des graines de Striga hermontica (environ 100 graines/pot) et 20 de sorgho (1 graine/pot) ont été introduites simultanément dans des mésocosmes de sol, en présence de doses croissantes d'acide malique (2 et 20 g/L) ou du surnageant de culture, puis mises en culture en serre ou sur parcelle. L'émergence des plants de Striga est estimée visuellement, après 2 25 mois d'incubation. Le pouvoir phytotoxique est estimé par comparaison avec un témoin sans apport Ca-ide malique ou de surnageant de culture. Une réduction de 22% du nombre de plants de Striga ayant émergé par rapport à la condition témoin, est observée en présence d'acide malique 2 g/L et de 90% en présence d'acide malique 20 g/L. En présence du surnageant 30 bactérien, une diminution de 58% du nombre de Striga par rapport à la condition témoin a été observée. 3. RESULTATS SUR L'EFFET PHYTOSTIMULANT L'effet phytostimulateur de la souche bactérienne, Azaspirillum brasilense L4, déposée, sous le numéro 1-4830 auprès de la CNCM (Collection Nationale de Cultures de Microorganismes, France) est présenté dans Bouillant et al., 1997 C. R. Acad. III Sci. Vie 320:159-162.
Claims (5)
- REVENDICATIONS1. Utilisation d'un ou plusieurs acide dicarboxylique comportant de 2 à 5 atomes de carbone pour lutter contre la croissance de plantes hot° ou hémiparasites.
- 2. Utilisation selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'acide dicarboxylique est choisi parmi l'acide oxalique, l'acide malonique, 'acide malique, l'acide glutarique, l'acide maléique et l'acide acétylène dicarboxilique.
- 3. Utilisation selon la revendication 1 caractérSée en ce que 'acide dicarboxylique est l'acide malique sous forme L.
- 4. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que l'acide dicarboxyque est mis en contact avec au moins une graine de plante holo ou hérniparaElt, .
- 5. Utilisation selon la revendication 4 caractérisée en ce que Vacide dicarboxylique est utilise CO quantité suffisante pour bloquer la germination de la graine et/ou pour inhiber l'allongement des procau Ornes ou radicules à partir de la graine germée. Utilisation selon l'une quelconque des revendications I à 5 pour lutter contre la croissance de plantes du genre Striga. 7. Utilisation se on l'une quelconque des revendications 1 à 5 pour lutter contre la croissance de plantes du genre Orobanche. 8. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisée en ce que l'acide dicarboxylique est appliqué sur des graines et/ou plant de plantes agronomiques à protéger, notamment choisies parmi le maïs, le riz, le blé, le sorgho, le niébé, le tabac, le tournesol, le colza, le choux, la tomate, l'aubergine, la pomme de terre, le piment, le céleri et le haricot. 9. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisée en ce que l'acide dicarboxylique utilisé est produit par la souche 30 Azospirillum brasifease L4, déposée, sous e numéro 1-4830 auprès de la CNCM (Collection Nationale de Cultures de Microorganismes, France).O - UtOisaton selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisée en ce qu'une souche Azospirillum brasilense L4, déposée, sous le numéro 1-4830 auprès de la CNCM (Collection Nationale de Cultures de Microorganismes, France), est appliquée directement 5 ur les cultures ou sols à protéger contre la croissance de plantes holo ou hémiparasites et produit directement in situ l'acide dicarboxylique. UtliSation de la souche Azospirillum brasilense L4, déposée, sous le numéro 1-4830 auprès de la CNCM (Collection Nationale de Cultures de Microorganismes, France) pour produire un agent ohytostimulateur vis-à-vis de cultures agricoles ou de plantes d'intérêt agro-L. 1Tue à protéger contre la croissance de plantes holoparasites, notamment choies parmi le mals, le riz, le blé, le sorgho, le niébé, le tabac, le tournesol,e colza, le choux, la tomate 'aubergine, la pomme de terre, le piment,le céleri et le haricot. - Souche Azospirillum brasilense L4, céposée. sous le numéro 1-4830 auprès de la CNCM Collection Nationale de Cultures de Microorganismes, Franc,), 13 - Compositions herbicides pour lutter contre la croissance de plantes ho o ou hémiparasites contenant un acide dicarboxyque comportant de 2 à 5 atomes de carbone, et des ions issus de K.21-1P0,, ou KH2PO4, une ou plu§eur-7, charges telles que la silice, Vargile, le kaolin ou talc et un ou plus!eurs agents ensioactifs comme le dedécylbenzène ou le lignconate de calcium Compositions selon la revendication 13 caractérisées en ce que dicarboxylique est choisi parmi l'acide oxalique, l'acide malonique, l'acide malique, l'acide glutarique, l'acide maléique et l'acide acétylène dicarboxilique. 15 -Compositions selon la revendication 13 caractérisées en ce que l'acide dicarboxylique est l'acide malique sous forme L. 16 - Compositions selon l'une des revendications 13 à 15 caractérisées en 30 ce qu'elles se présentent sous la forme d'une solution comprenant de 1 à 20 g d'acide dicarboxylique par litre de solution.17 - Enrobage pour graines de cultures agricoles ou de plantes d'intérêt agronomique comprenant des bactéries de la souche Azospiri;ilurn brasilease L4, déposée, sous le numéro 1-4830 auprès de la CNCM (Collection Nationale de Cultures de Microorganismes, France). 18 - Enrobage selon la revendication 17 caractérisé en ce qu'il comprend en outre un ou plusieurs constituants choisis parmi la tourbe, la perlite, la gomme arabique, la carboxyméthyl cellulose, ia po yvinylpyrrolido e, le chitosan et l'alginate.
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