Les Angiospermes parasites: Biologie et méthodes de lutte. VELU Céline VILLENEUVE Hélène VERCLYTTE Cécile VIDAL Edouard ZECH Justine Les Angiospermes parasites: Biologie et méthodes de lutte.

Plan II. Cycles biologiques de quelques Angiospermes parasites. I. Introduction II. Cycles biologiques de quelques Angiospermes parasites. III. Etablissement de la relation trophique entre les Angiospermes parasites et la plante-Hôte IV. Conséquence du parasitisme V. Méthodes de lutte

Introduction Plantes parasites: définition Pourquoi les étudier ? Plantes à fleur qui ont perdu leur autotrophie au cours de l’évolution et qui sont devenues parasites de nombreux genres de Gymnospermes et d’Angiospermes. Angiospermes Parasites: ~ 4700 espèces En majorité des dicothilédones Pourquoi les étudier ? Causent d’importants dégâts Susceptibles d’en causer prochainement.

Principales familles parasites Scrophulariaceae Orobanchaceae Viscaceae Loranthaceae Ordre décroissant d’importance des dégâts provoqués.

Division des Angiospermes en 2 grands groupes: Jusqu’au début des années 1980 Division des Angiospermes en 2 grands groupes: Selon leur niveau d’hétérotrophie Plante hémiparasite chlorophyllienne = partiellement parasite. Plante holoparasite = parasite obligatoire. Selon leur niveau de fixation sur l’hôte Plantes parasites épiphytes  implantées sur les parties aériennes Plantes parasites épirhizes fixées sur le système racinaire

II. Cycle Biologique de quelques Angiospermes parasites II. Cycle Biologique de quelques Angiospermes parasites. 1) Scrophulariaceae. 1/5 des genres de cette famille sont des parasites. Le genre Striga: importants dégâts dans les cultures vivrières des pays d’Afrique intertropicale et d’Asie du Sud- EST.

Striga:

Cycle Dormance (immédiate après formation de la graine). D’origine tégumentaire Durée: 4-6 mois Rôle : Empêche toute germination pendant la période sèche (=absence d’hôte pendant cette période) Premières Pluies Pré-conditionnement Durée: 2-3 semaines Rôle: Altération des téguments Téguments perméables= Imbibition des tissus sous-jacents. Production de stimulant (Le Strigol ou la Sorgoléone)de germination contenu dans les exsudats racinaires des racines hôte Rem: ces graines ne seront capables de germer que si elles sont situées près d’une racine hôte

Germination de la graine: Emission d’une radicule Allongement de la radicule en direction de la racine hôte = Chimiotropisme Arrivée à proximité de la racine hôte Production d’enzymes par la radicule Libération de Phénylpropanoïdes par les parois de l’hôte Provoque la différenciation de papilles à l’extrémité de la radicule = renforce l’adhérence du parasite à la surface de la racine hôte. Pénétration des cellules méristématiques de l’extrémité de la radicule dans les tissus de l’hôte = Formation du jeune suçoir. Rem: Fixation sur la racine hôte: Durée: <3 jours sinon dégénérescence

Mise en place de connexions Xylémiennes Mise en marche du suçoir: Traversée du suçoir: Ecorce > Endoderme > Contact Xylème (arrêt) Mise en place de connexions Xylémiennes Mise en marche du suçoir: Fonction de pompe Fonction de site de transport des substances nutritives de l’hôte vers le parasite. Parallèlement à ça: Développement verticale d’une jeune tige translucide Sortie du sol : 35-45 jours après semis de l’hôte

Résumé Période sous terraine: Après Emergence: 5-6 semaines Après: Striga: Vie Holoparasite Après Emergence: Développement de feuilles chlorophylliennes Moins dépendant de l’hôte: Hémiparasite 5-6 semaines Après: Développement d’une hampe florale Ex: S. hermonthica: Allogame 70-80 fleurs 70-80 capsules/fleur 500-700 graines/ capsule Rem: S.asiatica et S.gesnerioides: Autogames

2) Orobanchaceae Plus de 150 espèces Principales plantes parasites des racines de Dicotylédones Région tempérées et subtropicales 5 espèces les plus dangereuses: O.crenata O.ramosa O.cernua O.aegyptiaca O.minor Hôtes Préférentiels: Les Solanaceae Les Fabaceae Les Cucurbitaceae Les Asteraceae

Caractéristiques des Orobanches: Holoparasites Partie émergée: Symptômes: Dessèchement des feuilles de l’hôte Retard de croissance de l’hôte Floraison et fructification défectueuses Cycle biologique Voisin de celui des Striga. Différent sur 2 points Caractéristiques des Orobanches: Holoparasites Partie émergée: Charnue Dépourvue de véritables feuilles Dépourvue de pigments chlorophylliens Ressemble à une asperge (stade jeune) Rapide développement en hampe florale Dès le développement du suçoir: Partie externe à la racine hôte: Formation d’un tubercule volumineux Riche en réserves amylacées Importantes capacités organogènes

3) Cuscutaceae 1 seul genre: Cuscuta Caractéristique des graines: - petites (diam: 1-2 mm) -Recouvertes d’un tégument Microflore du sol > altération des téguments > levée de la dormance. Germination de la graine sans intervention de l’hôte Large gamme de températures

La pseudo racine dégénère La tige s’allonge  établissement d’un contact avec l’hôte (suçoir) vers les éléments conducteurs de l’hôte. Après quelques semaines la cuscute fleurie et produit de nombreuses graines

4) Loranthaceae sensu largo Ancienne famille Regroupe les genres guis Sub-divisée en 2 familles: Les Viscacées et les Loranthacées sensu stricto Les Viscaceae Regroupe: le gui blanc, le gui Américain, les guis nains.

Le gui blanc -Fréquent en Europe: peupliers et pommiers Cycle Biologique -Baies sphériques renfermant 1 seule graine -Dispersion des graines mûres: Février-mars Par les oiseaux Caractéristiques des graines entourée d’un tissu visqueux et collant: la Viscine

Loranthaceae Sensu Stricto Cycle biologique du genre Tapinanthus

III. Etablissement de la relation trophique entre les Angiospermes parasites et la plante-Hôte Interactions à l’interface entre plante-hôte et angiosperme parasite. Se fait à l’aide de suçoirs = appareil d’absorption permettant la relation trophique Les suçoirs s’enfoncent dans les tissus de la plante- hôte Cunéiformes Suçoir primaire Cordons corticaux Suçoirs secondaires

Cas du GUI Cas d’une plante parasite épirhize Coupe transversale d’une tige parasitée par Cuscute Suçoirs

III. Etablissement de la relation trophique entre les Angiospermes parasites et la plante-Hôte Deux modalités de pénétration : Mécanique > 1ers stades de développement des suçoirs Enzymatique > stades ultérieurs Réactions de la plante-hôte: Epaississement pariétal de différents types cellulaires Production de composés phénoliques

IV. Conséquences du parasitisme Le Détournement trophique Détournement des substances nutritionnelle destinées à la plante hôte. Selon la position du parasite sur la branche: Hypotrophie de la branche hôte Viscaceae, Loranthaceae Dépérissement de la branche hôte Les baisses de rendement Parasites Epirhizes -diminution du développement de l’hôte -réduction de la floraison,de la fructification et de la production de l’hôte -ou dessèchement total de l’hôte avant floraison

3) L’hypertrophie localisée Implantation des angiospermes parasites Réaction morphogénétique: renflement des tissus de l’hôte Parasites Epiphytes Formation de boursouflures: « Rose de Madère » ou « Rose de Palo » Hypertrophie: constituées de bois Chez Striga: Réduction de la croissance et du poids de l’hôte (> 30 fois leur poids) Diminution de l’activité photosynthétique de l’hôte Augmentation de la sensibilité de l’hôte à la photoinhibition Modification de la balance hormonale Réduction: Cytokinines, gibbérellines Stimulation: inhibiteurs de croissance (ac.abscissique, farnesol) Cause de la réduction de croissance de la partie aérienne au profit des racines 4)Le bois Madré Altérations technologiques du bois -Nombreux trous: anciens emplacement des suçoirs secondaires avant leur dépérissement Bois impropre au déroulage et au sciage.

Exemple de l’Orobanche V. Les méthodes de Lutte Exemple de l’Orobanche Lutte culturale Arrachage manuel Rotation Plantes pièges (ex: lin, coriande) Date de semis tardive Variétés résistantes (Tournesol, concombres, fèves) Fertilisation azotée et potassique élevée Irrigations et labours profonds

Lutte physique Solarisation : couverture du sol avec un paillage en plastique de polyéthylène pendant plusieurs jours avant le semis Ex: solarisation pendant 30 à 50 j > T° sol a 5cm = 56°C, permet une diminution du PS de l’Orobanche de 90%

Lutte biologique Insectes: Photomyza orobanchia kalt qui s’attaque uniquement a Orobanche. Reduction de 50% d’Orobanche dans un champ obtenu grâce à 500 à 1000 insectes/ha Champignons: Fusarium oxysporum f.sp. orthoceras permet une amélioration de 80,5% du rendement (tabac) et une diminution de 75% du parasitisme.

Lutte chimique Herbicides : glyphosate (systématique total) Désinfectants du sol: Methylbromide, Dibromide d’éthyl, Dazomet

Bibliographie Phytopathologie de Philippe Lepoivre Larousse Agricole INRA Maroc www.futura-sciences.com