Mécanisme de défense dépendant de Rpv3 et Rpv12 contre Plasmopara viticola

La viticulture repose sur des cépages européens traditionnels (Vitis vinifera), qui sont très sensibles au mildiou (Plasmopara viticola). La grande sensibilité de la vigne européenne à cet agent pathogène nécessite l'utilisation intensive de fongicides afin d'éviter des pertes considérables en termes de rendement et de qualité. En s'appuyant sur des vignes naturellement résistantes présentes en Amérique du Nord et en Asie, un programme intensif de sélection de nouveaux cépages résistants aux champignons a été mené au cours des dernières décennies. L'objectif était de réduire le nombre de traitements phytosanitaires grâce à une résistance intrinsèque des plantes aux champignons nuisibles. Malgré les avantages économiques et écologiques évidents ainsi que la bonne qualité des produits obtenus aujourd’hui, les cépages résistants ne représentent toutefois qu’environ 2,4 % du vignoble allemand. Parmi les raisons expliquant cette très faible superficie consacrée aux cépages résistants aux champignons figure le manque de connaissances sur les stratégies phytosanitaires adaptées à ces nouvelles variétés.

Afin d’encourager la culture de cépages résistants aux champignons, il est nécessaire de disposer de connaissances détaillées sur les caractéristiques de résistance propres à chaque cépage, ainsi que sur le nombre et le calendrier des traitements phytosanitaires associés, en fonction des conditions climatiques et des conditions météorologiques dominantes. C’est pourquoi, dans le cadre de ce travail, des essais en plein champ ont été menés avec deux cépages résistants aux champignons : le Cabernet Blanc (Rpv3) et le VB Cal6-04 (Sauvignac) (Rpv3/12). Les résultats de ces expériences montrent qu’une réduction de 50 % à 75 % de l’utilisation de fongicides est possible sans impact négatif sur la qualité ou le rendement, en fonction des conditions météorologiques, du développement de la vigne et des loci de résistance. De plus, il a été démontré que l’absence de traitements phytosanitaires peut avoir des conséquences graves sur le rendement, la qualité et la santé des plantes.

La compréhension des mécanismes de résistance véhiculés par différents loci de résistance est essentielle pour la sélection de nouvelles variétés, car la combinaison de différents mécanismes de résistance réduirait la probabilité que l’agent pathogène parvienne à surmonter la résistance des plantes. Afin d’obtenir davantage d’informations sur les mécanismes de résistance véhiculés parRpv3 et Rpv12, des études microscopiques comparatives ainsi que des analyses métabolomiques et transcriptomiques ont été menées. La défense médiée par Rpv3 a été analysée plus en détail grâce à une nouvelle approche mise en œuvre dans cette étude. Elle consistait à étudier une réaction de défense réussie et une réaction de défense infructueuse chez un génotype Rpv3 par inoculation avec un isolat de P. viticola respectivement avirulent et virulent vis-à-vis du locus Rpv3(fig. 1). Comme il n’existe pas, chez la vigne, de méthode rapide et courante pour générer des mutants, cette approche a offert une nouvelle possibilité d’approfondir les connaissances sur la défense médiée par Rpv3 contre P. viticola. Les résultats de ce travail suggèrent que la résistance médiée par les lociRpv3 et Rpv12est obtenue par deux mécanismes distincts. La résistance induite par le locus Rpv12est activée plus rapidement et plus efficacement que la défense induite par Rpv3, ce qui entraîne une mort cellulaire plus précoce, survenant 8 heures après l’inoculation (hpi), ainsi qu’à une forte inhibition de la croissance, qui a pratiquement stoppé le développement de l’agent pathogène en l’espace de 24 hpi. La défense médiée par Rpv3, qui s’est avérée efficace, est associée à la mort cellulaire mise en évidence après 24 à 32 hpi et à la synthèse de stilbènes toxiques, ce qui a conduit à une résistance partielle avec une croissance réduite, mais non totalement inhibée, de P. viticola.

À ce jour, seuls deux gènes de résistance impliqués dans la reconnaissance des structures pathogènes ont été décrits chez la vigne. Afin d’identifier de nouveaux gènes impliqués dans la résistance médiée par Rpv3, une expérience de séquençage d’ARN a été menée. L'annotation fonctionnelle de la séquence protéique codée par les gènes qui ont été significativement surexprimés au cours de la réponse de défense médiée par Rpv3 suggère une fonction présumée dans le mécanisme de résistance Rpv3 en aval, après la reconnaissance des agents pathogènes.

Publications

Eisenmann et al. (2019) : La résistance médiée par Rpv3–1 au mildiou de la vigne est associée à des réponses transcriptionnelles spécifiques de l’hôte et à l’accumulation de stilbènes. Dans : BMC Plant Biology 19

Eisenmann Birgit (2019) : Réponses de défense de la vigne dans la résistance dépendante deRpv3 et Rpv12 contre Plasmopara viticola et leurs implications pour la gestion de la protection des cultures. Thèse

Eisenmann (2018) : Réduire l’utilisation des fongicides. Dans : Der Deutsche Weinbau

Eisenmann, Kortekamp et Bogs (2017) : Combattants contre l’oïdium.