Des champignons pathogènes pour des champs sains

fungus-twitter-frenchPar Matt McIntosh pour AgInnovation Ontario

St Catharines – Dans un objectif agricole, des chercheuses de l’Université Brock étudient actuellement la présence de croissances – ou plutôt de croissances fongiques.

Larissa Barelli, Soumya Moonjely et Shasha Hu, étudiantes au doctorat, tentent de comprendre la relation entre les champignons entomopathogènes – un insecticide d’origine naturelle – et les plantes.

En étudiant comment les champignons terricoles agissent dans le sol, les chercheuses pourront mettre au point une méthode efficace et plus naturelle de lutter contre les ravageurs qui favoriserait également la croissance des plantes.

« Ces champignons se trouvent partout dans le monde. L’Ontario à elle seule en compte de nombreuses variétés, et chacune de celles-ci possède des caractéristiques uniques et cible divers insectes », explique Mme Barelli.

« Nous cherchons à réguler l’identité génétique de ces champignons afin que les agriculteurs puissent les utiliser pour renforcer l’interaction entre les plantes et les champignons dans le sol à des fins précises. En parvenant à déterminer comment le transfert des nutriments et les concentrations en nutriments influent sur la relation plantes-champignons, nous établirons la base de nos objectifs de régulation », ajoute-t-elle.

Les champignons entomopathogènes se propagent par les spores. Les spores se déposent sur les insectes, puis les champignons se nourrissent de leur hôte sur une période de cinq à onze jours. Une fois l’insecte mort, les champignons émergent et libèrent d’autres spores.

Ce cycle de reproduction plutôt macabre et évoquant les films d’horreur est en fait le fondement de l’utilité de ces champignons, et selon Mme Barelli, la raison pour laquelle ceux-ci sont étudiés depuis plusieurs décennies comme méthode naturelle de lutte contre les ravageurs. En effet, ces organismes sont couramment épandus sur les cultures dans de nombreuses régions du monde, y compris en Australie et en Afrique.

Mme Barelli signale qu’on a toutefois découvert que ces champignons vivaient sur les racines des plantes il y a à peine dix ans. Cette interaction s’avère avantageuse pour les deux organismes, car les champignons bénéficient du carbone de la plante et la plante bénéficie d’un meilleur apport en azote.

« À l’heure actuelle, nous ignorons si c’est le champignon ou la plante, voire les deux organismes, qui régit l’interaction », souligne Mme Barelli.

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Larissa Barelli et son équipe

En cette première année de projet, la principale tâche de Mme Barelli et de ses collègues consistera à déterminer le profil d’expression des gènes des champignons par cartographie génétique, c’est-à-dire à examiner la façon dont les caractères des organismes s’expriment, envoient des signaux, transportent de l’information, répondent au stress, entre autres. Il sera ensuite possible d’introduire les champignons dans le sol et d’évaluer leurs réactions physiques en fonction de différentes concentrations en nutriments.

Grâce à une meilleure compréhension du comportement des champignons, les chercheuses seront en mesure d’étudier les caractères à réguler afin de faciliter la propagation. La régulation génétique permettrait notamment de conférer aux champignons une meilleure tolérance à la sécheresse, ou encore d’améliorer leur capacité d’adhérence au sol en conditions humides.

Selon Mme Barelli, de tels caractères présenteraient un avantage aux agriculteurs sur les plans économique et environnemental, car l’endurance accrue et la reproduction ciblée des champignons réduiraient le recours aux pesticides de synthèse.

Bien que les essais réalisés jusqu’à présent ont seulement été menés sur le haricot blanc, le soya, le panic raide, le maïs et le blé, Mme Barelli indique que la technologie pourrait être adaptée à d’autres plantes une fois la relation plantes-champignons mieux comprise.

« Ces champignons sont naturellement présents dans le sol, alors pourquoi ne pas essayer d’en tirer parti », dit-elle. « Ils sont faciles à trouver et à utiliser, et ils ont même des spores verts; nous faisons littéralement un virage au vert. »

Le projet de recherche reçoit l’aide financière du Programme de bourses d’études supérieures du Canada Alexander-Graham-Bell du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, ainsi que du Programme de bourses d’études supérieures de la Reine Elizabeth II en sciences et technologie.

Images:  Larissa Barelli, Brock University