Tidligere forskning

alternata

L’utilisation de certains microorganismes non pathogènes en tant que biopesticides est une technologie émergente, écologiquement compatible et considérée comme une alternative prometteuse aux pesticides chimiques (de synthèse).

L’effet protecteur conféré par ces agents de lutte biologique est basé : * sur la compétition pour les nutriments essentiels,

* sur l’activité antagoniste vis-à-vis de la croissance des pathogènes via la production de substances « antipathogènes ».

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III.3.1-Généralités sur un antagoniste

En écologie, le terme d'antagonisme désigne une inhibition ou une action défavorable d'un organisme vis-à-vis d'un autre à l'intérieur d'une population microbienne mixte (Curl et Truelove, 1986). L'antagonisme se manifeste généralement soit par une compétition, un hyperparasitisme, une production de sidérophores ou par une antibiose.

- Compétition

La compétition entre deux ou plusieurs micro-organismes concerne soit les éléments nutritifs et l'espace, soit les autres facteurs environnementaux qui deviennent limitatifs pour la croissance.

- Hyperparasitisme

L'hyperparasitisrne est l'attaque directe d'un micro-organisme par un autre dans un but nutritionnel (Gagné, 1984). Ainsi, le sol qui héberge une large variété de populations microbiennes, constitue un milieu favorable pour l'apparition du parasitisme.

- Production de sidérophores

Les sidérophores sont des molécules extracellulaires qui possèdent une grande affinité pour le fer ferrique (Fe 3+) (présent dans le sol à faible concentration sous forme de Fe(OH)3). Les

champignons et les bactéries aérobies et anaérobies facultatives produisent une grande variété de sidérophores (Lynch 1990). Plusieurs études portant sur le rôle des sidérophores dans la lutte contre certains organismes phytopathogènes ont été décrites (Duffy et Defago, 1999; Manwar et al., 2004). Les sidérophores en séquestrant le fer ferrique au niveau de la rhizosphère peuvent causer l'inhibition des autres micro-organismes y compris les phytopathogènes en inhibant la germination des spores par exemple dans le cas des champignons phytopathogènes (Kapulnik, 1996).

- Antibiose

L'antibiose est l'inhibition d'un micro-organisme par le produit métabolique d'un autre (Gagné, 1984). La microflore tellurique renferme des micro-organismes capables de

synthétiser des substances antibiotiques. Les actinomycètes (Streptomyces, Nocardia et Micromonospora) sont parmi les micro-organismes les plus actifs concernant la production

d'antibiotique (Antoun et al., 1980; Crawford et al., 1993). Parmi les bactéries, plusieurs genres sont considérés maintenant comme des producteurs d'antibiotiques ou d'enzymes hydrolytiques. Elles appartiennent généralement aux genres Bacillus (Nielsen et Sorensen, 1997; Podile et Prakash, 1996; Sadfi et al., 2002) et Pseudomonas (Duffy et Defago, 1999). Quant aux champignons, les genres les plus connus appartiennent aux genres Penicillium,

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Le phénomène d'antagonisme peut se manifester aussi soit par une inhibition de la germination des spores des champignons, connu sous le nom de mycostase soit par une lyse du mycélium des champignons: la mycolyse (Adams, 2004; Arrebola et al., 2010; Rombouts et Phaff, 1976; Watanabe et al., 1990).

L'origine de la mycostase dans le sol peut-être expliquée par deux hypothèses.

• la déficience du sol en source de carbone nécessaire à la germination des spores. Cette déficience serait due à une forte compétition exercée par les micro-organismes telluriques.

• la présence de substances inhibitrices au niveau du sol en particulier les antibiotiques (Curl et Truelove, 1986).

La mycostase est influencée par plusieurs facteurs notamment: le type de sol, les facteurs chimiques, physiques et biologiques d'un sol, l’espèce phytopathogène, l’apport en substances nutritives et organiques.

Le phénomène de mycolyse est très fréquent dans le sol et sa présence pourrait être expliquée par trois théories possibles. La première est la théorie enzymatique qui indique la présence dans le sol d’enzymes extracellulaires capables de lyser la paroi cellulaire des champignons. La deuxième est la théorie des toxines qui indique l'existence de substances toxiques au niveau du sol et qui provoquent une lyse du mycélium fongique. Ces substances sont des antibiotiques et divers fongicides. La troisième théorie est liée à l'absence de composés nutritifs nécessaires pour la croissance du mycélium qui va finir par s'autolyser. L'activité mycolytique est très répandue chez les actinomycètes notamment chez les Streptomyces sp. qui sont connus pour leur pouvoir de sécrétion d’antibiotiques. Le pouvoir mycolytique est aussi présent chez les bactéries, notamment chez les espèces appartenant aux genres Bacillus et Pseudomonas (Susi et al., 2011).

III.3.2-Utilisation de l’activité antagoniste bactérienne dans la lutte biologique

Durant les dernières décennies, de nombreuses études sur les micro-organismes en tant qu'agents biologiques de lutte contre les maladies phytopathogènes ont vu le jour. Ainsi, de nombreux antagonistes microbiens incluant les espèces bactériennes du genre Bacillus,

Pseudomonas et Enterobacter, les actinomycètes telque Streptomyces et enfin les espèces

fongiques du genre Gliocladium, Pythium et Trichoderma ont montré une activité de « biocontrol » contre des agents phytopathogènes (Emmert et Handelsman, 1999; Lange et al., 1993).

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L’activité antagoniste des bactéries contre les champignons phytopathogènes a été mise en évidence aussi bien chez les champignons affectant les plantes maraîchères comme le

Botrytis cinerea et l’Alternaria alternata, que ceux qui provoquent des ravages irréversibles

sur le palmier dattier comme le Fusarium oxysporum (cf. Tableau 7). Il a été démontré dans des études récentes que les genres Rhizobium, Burkholderia, Bacillus, Serratia ainsi que l’espèce Pseudomonas fluorescens avaient une activité antagoniste contre Fusarium

oxysporum f.sp. albedinis, agent causale de la maladie du Bayoud (Benchabane et al.,

2008; El Hassani et al., 2007). Les espèces Bacillus pumilis et Bacillus subtilis se révèlent être antagonistes contre Botrytis cinerea l’agent causale de la pouritture grise au niveau des plantes maraîchères aussi bien dans les cultures que dans l’entreposage (Mari et al., 1996; Zhang et al., 2007; Zhao et al., 2007). Les travaux de Yang et al. (2006) ont pu mettre en évidence l’effet de Bacillus subtilis sur le champignon Alternaria alternata: champignon phytopathogène pouvant causer des problèmes respiratoires chez l’humain.

Tableau 7 : Généralités concernant trois champignons ravageurs Fusarium oxysporum f.sp. albedinis (F.o. a) Alternaria alternata (A.a.) Botrytis cinerea (B.c.) Classement taxonomique

Fungi: division des Ascomycètes

Fungi: division des Ascomycètes

Fungi: division des Ascomycètes

Composition de la

paroi Chitine, glucane Chitine, glucane Chitine, glucane Maladie Maladie du Bayoud:

maladie vasculaire Alternariose Moisissure grise

Cible Palmier dattier Plantes maraîchères Plantes maraîchères

Symptômes Flétrissement, brûlure Lésions noires Flétrissement, pourriture

Caractères particuliers Destruction complète du

palmier dattier pathogène: infectieux, allergisant et toxinogène. Références bibliographiques El Hassani et al., 2007; Foster et Thines, 2009; Lesli et Summerell, 2006 El-Morsy et al.,2006; Foster et Thines, 2009; Elad et al., 2004; Foster et Thines, 2009

III.3.3- Activité antagoniste des bactéries halophiles

L’étude des activités antagonistes des bactéries halophiles pour contrôler les champignons phythopathogènes a été récemment mise en évidence par de nombreux travaux : ainsi l’efficacité des bactéries halophiles modérées isolées de sols salins pour inhiber

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plusieurs champignons comme le Fusarium sambucinum a été rapportée. Ces bactéries halophiles modérées appartiennent aux genres Bacillus, Halomonas, Planococcus,

Salinicoccus, Halobacillus, Marinococcus et Halovibrio (Sadfi et al., 2001 et 2002a et 2002b;

Sadfi- Zouaoui et al., 2007 et 2008; Zaho et al., 2003). Ces bactéries ont été même décrites comme étant de bonnes candidates pour contrôler l’activité des champignons phytopathogènes et même recherchées pour leur production de substances antifongiques pouvant être aussi bien volatiles que diffusibles (Sadfi- Zouaoui et al., 2007 et 2008).

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CHAPITRE 2