Implication de toxines fongiques dans l'esca de la vigne, mise au point d'un test de diagnostic et recherche d'un traitement contre la maladie

Involvement of fungal toxins in esca disease, developments of a diagnostic method and a treatement against the disease

• Auteur / Autrice : Estelle Luini
• Direction : Gabriel Roblin, Jean-Marc Berjeaud
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Poitiers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie chimique, biologique et géologique (Poitiers2000-2008)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées

Mots clés

Mots clés contrôlés

Toxines

Vigne

Plantes -- Maladies cryptogamiques

Résumé

L’esca est une maladie vasculaire très dommageable pour la vigne puisqu’elle provoque la mort du cep à plus ou moins long terme. Cette maladie, très complexe, met en jeu plusieurs champignons pathogènes parmi lesquels Phaeomoniella chlamydospora et Phaeoacremonium aleophilum sont considérés comme agents pionniers. Ces champignons sécrètent des molécules toxiques dans leur milieu de culture. Appliquées sur cellules de vigne, ces molécules agissent sur des étapes clés des réponses de la plante aux agents pathogènes : modifications du potentiel de membrane, des flux de protons, de l’absorption des nutriments et induction de la mort cellulaire. Ces modifications ont été reliées à des variations d’activité d’enzymes régulant ces divers processus : H+-ATPase de la membrane plasmique, NADPH oxydase et phénylalanine ammonia-lyase. La nature polypeptidique de composés sécrétés respectivement par P. Chlamydospora et P. Aleophilum a permis d’obtenir des anticorps polyclonaux dirigés contre ces molécules. Un test immunologique réalisé à partir d’empreintes de sarments sur membrane de nitrocellulose, méthode simple et peu destructive, a permis de détecter la présence ou non des champignons dans la plante. Ce test a été validé en serre sur des boutures de vigne inoculées sélectivement par chacun des champignons, puis utilisé au vignoble sur des plantes présentant ou non des symptômes de la maladie. Un traitement contre l’esca a été mis au point en utilisant un mélange de molécules présentant des propriétés antifongiques ou élicitrices de réactions de défense. Après détermination de l’activité antifongique du mélange sur P. Chlamydospora et P. Aleophilum en culture in vitro, un traitement a été réalisé en serre par pulvérisation foliaire de boutures de vigne inoculées sélectivement. L’efficacité du traitement a été contrôlée en utilisant le test de détection immunologique.

Esca is a vascular disease very harmful to the vine since it causes long term stock death. This complex disease involves several pathogenic fungi among which Phaeomoniella chlamydospora and Phaeoacremonium aleophilum are viewed as the first invader fungi. The above mentioned fungi secreted several toxic molecules into their culture medium. Applied to grapevine cells, these molecules act on key stages of plant responses to pathogenic agents namely: modifications of membrane potential, proton fluxes, nutrient absorption and induction of cell death. These modifications have been linked with changes in enzyme activities controlling the following processes: H+-ATPase of the plasma membrane, NADPH oxidase and phenylalanine ammonia-lyase. The polypeptidic nature of certain compounds secreted by P. Chlamydospora and P. Aleophilum enabled us to obtain polyclonal antibodies directed against these polypeptides which were subsequently used for the optimisation and validation of a dot-blot method. This simple test could distinguish between infected and non-infected plants. This test was initially validated on grapevine cuttings grown in a greenhouse and which were inoculated selectively by each fungus. The test was then used in a vineyard on plants in the presence or absence of foliar esca symptoms. A treatment against esca was developed by either mixing molecules having antifungal action or inducing plant defence reactions. After verification of the antifungal activity of the association on P. Chlamydospora and P. Aleophilum on an in vitro culture, a treatment was evaluated in a greenhouse by foliar pulverization on grapevine cuttings inoculated selectively. The efficiency of the treatment was monitored by using the dot-blot method