Le syndrome du flétrissement de la canne à sucre : un défi émergent

Par Flávia Elis de Mello, Sandra Marisa Mathioni, Stephane Pereira de Jesus, Eric Hirata et Douglas Braga Marques (Syngenta Crop Protection)

21.01.2025 | 13h36 (UTC-3)
Figure 1 - a) Tiges de canne à sucre présentant des signes externes sur l'écorce et des symptômes internes diagnostiqués avec le syndrome de flétrissement de la canne à sucre (SMC) ; b) spp. récupéré à partir d'échantillons présentant des symptômes de SMC ; c) Isolé de , le champignon le plus fréquemment rencontré sur les plantes symptomatiques
Figure 1 - a) Tiges de canne à sucre présentant des signes externes sur l'écorce et des symptômes internes diagnostiqués avec le syndrome de flétrissement de la canne à sucre (SMC) ; b) Fusarium spp. récupéré à partir d'échantillons présentant des symptômes de SMC ; c) Isolé de Phaeocytostroma sacchari, le champignon le plus fréquemment rencontré sur les plantes symptomatiques 

Le syndrome de flétrissement de la canne à sucre ou SMC (comme on l'appelle également) est apparu ces dernières années comme un défi important et en constante expansion pour l'industrie du sucre et de l'alcool au Brésil. Ce problème présente des implications alarmantes pour l'un des secteurs agricoles les plus importants du pays.

Les impacts de cette maladie vont d'une réduction de la productivité – TCH (tonnes de canne à sucre par hectare), qui peut être supérieure à 25 %, en passant par des changements qualitatifs de la matière première avec une réduction de la teneur en ATR (Sucre Récupérable Théorique), à changement de l'indice Brix (la quantité approximative de sucre dans la canne à sucre). Ce qui rend le problème encore plus préoccupant, c’est qu’il est émergent et, à ce jour, répandu pour plusieurs cultivars de canne à sucre.

Pour toutes les variétés observées, les symptômes caractéristiques du SMC sont des chaumes flétris ou secs. Dans de nombreux cas, des structures fongiques peuvent être observées à l’extérieur du tissu affecté (Figure 1a). Des symptômes au niveau des entre-nœuds sont observés lorsque les chaumes sont coupés longitudinalement, qui présentent une couleur rougeâtre et/ou brun givré, évoluant vers un symptôme de flétrissement et de dessèchement des entre-nœuds affectés (Figure 1a).

Lors de la récolte 2023/24, le syndrome de flétrissement de la canne à sucre a atteint des niveaux alarmants dans les principaux États producteurs, avec des rapports faisant état d'une réduction de 50 % du TCH, soulignant le besoin urgent d'attention et d'action de la part des producteurs et des chercheurs. Plusieurs études sont menées par des institutions publiques et privées visant à démystifier diverses théories liées au problème et à clarifier techniquement les causes du SMC. À ce jour, les chercheurs et les techniciens s'accordent sur le fait que la SMC est causée par des facteurs biotiques, c'est-à-dire par une association de champignons pathogènes qui provoquent la mort des plantes et la réduction du TCH, posant ainsi des défis post-récolte à l'industrie. Les principaux phytopathogènes identifiés dans les plantes symptomatiques sont les champignons. Fusarium spp., (Figure 1b), Colletotrichum falcatum et le champignon Phaeocytostroma sacchari (synonyme Pléocyte sacchari), qui malgré son importance secondaire dans le système de production lors des récoltes précédentes, est devenu un facteur émergent et primordial à gérer ces dernières années (Figure 1c).

Depuis 2021, le SMC fait l'objet de nombreux débats dans des forums techniques, tels que le GTEC (Groupe de Consultants Techniques) et des groupes de chercheurs, dans le but d'identifier les causes spécifiques et de planifier des stratégies de gestion efficaces. La complexité de l’environnement de production du sucre et de l’alcool, associée à des facteurs tels que les cultivars, l’anticipation de la récolte, la gestion des ravageurs et des nématodes, l’utilisation de fongicides et la variabilité des agents pathogènes impliqués, fait de la lutte contre la CPS un défi croissant pour le secteur. Par conséquent, des premières études ont été menées pour mieux clarifier le problème en termes d'histoire des zones, de répartition du problème et de champignons trouvés dans les plantes symptomatiques de la récolte 2023/24.

Les premières études ont été réalisées pour cartographier la répartition du problème, analyser l'historique des zones touchées et identifier les champignons présents sur les plantes symptomatiques lors des récoltes de 2023 et 2024. Au total, 29 échantillons symptomatiques ont été collectés et analysés dans les États de Goiás. , Minas Gerais , São Paulo, Mato Grosso do Sul, Mato Grosso et Paraíba. Le diagnostic a été réalisé au Laboratoire de Recherche et Développement Syngenta, à Holambra (SP).

Les échantillons ont été traités par isolement dans des chambres humides, culture dans un milieu de culture et séquençage de l'ADN, en se concentrant sur des régions spécifiques telles que l'ITS, l'actine et la β-tubuline. Ces méthodes nous ont permis d’identifier avec précision les genres et espèces fongiques impliqués.

Figure 2 - a) Lors de la récolte 2023, 22 isolats ont été obtenus à partir d'échantillons présentant des symptômes de SMC provenant des États de Minas Gerais et Goiás et b) lors de la récolte 2024, 64 isolats ont été obtenus à partir d'échantillons provenant des États de São Paulo et Mato Grosso. do Sul, Mato Grosso, Goiás et Paraíba. N= nombre d'isolats
Figure 2 - a) Lors de la récolte de 2023, 22 isolats ont été obtenus à partir d'échantillons présentant des symptômes de SMC provenant des États de Minas Gerais et de Goiás et b) lors de la récolte de 2024, 64 isolats ont été obtenus à partir d'échantillons provenant des États de São Paulo, Mato Grosso do Sul, Mato Grosso, Goiás et Paraíba. N= nombre d'isolats

Principaux résultats:

  • Récolte 2023 : P. sacchari a été identifié dans 95,5% des échantillons, tandis que Fusarium spp. est apparu dans 4,5%. Un seul échantillon ne s'est pas présenté P. sacchari. (Figure 2a).
  • Récolte 2024 : P. sacchari a été détecté dans 84,4% des échantillons, suivi de Fusarium spp. et champignons saprophytes (7,8% chacun). (Figure 2b).
  • Analyse combinée : P. sacchari était présent dans 93,1% des échantillons analysés, tandis que Fusarium spp. a été retrouvé dans 13,8 %. Dans 10,3 % des échantillons, les deux champignons coexistaient dans les tissus infectés.

Dans le but d'étudier la relation entre P. sacchari avec les symptômes du syndrome, des expériences d'inoculation et de confirmation des étapes du postulat de Koch ont été réalisées. Pour le test de pathogénicité, isole de P. sacchari récupérés sur des plantes symptomatiques. Des chaumes sains ont été inoculés en ouvrant mécaniquement le chaume et des disques de mycélium fongique ont été inoculés par infection directe dans le tissu (Figures 4a, 4b et 4c). Après 7 jours dans des conditions contrôlées dans une chambre de croissance, les chaumes ont été évalués et ont présenté des symptômes de rougeur de l'entre-nœud inoculé (Figures 4d et 4e). La confirmation du pouvoir pathogène a eu lieu avec le réisolement de P. sacchari des tiges inoculées. Les isolats obtenus par réisolement, clôturant ainsi le postulat de Koch, ont été à nouveau séquencés pour confirmer le genre et l'espèce, et l'analyse des résultats a permis de confirmer l'espèce de P. sacchari (Figure 4). Ces résultats suggèrent donc une relation causale entre le champignon P. sacchari et des symptômes de rougeur des chaumes (Figure 4).

Figure 4 - images du test de pathogénicité sur des tiges de canne à sucre saines inoculées avec le champignon Phaeocytostroma sacchari, à savoir : a) ouverture mécanique de la tige ; b) Boîte de Pétri contenant le mycélium du champignon ; c) Insertion du mycélium dans l'ouverture du chaume ; d) photo comparative de chaumes sains sans inoculation (à gauche) et inoculés (à droite) 7 jours après l'inoculation ; e) chaume infecté avec une lésion rougeâtre sur l'entre-nœud inoculé
Figure 4 - images du test de pathogénicité sur des tiges de canne à sucre saines inoculées avec le champignon Phaeocytostroma sacchari, soit : a) ouverture mécanique du chaume ; b) Boîte de Pétri contenant le mycélium du champignon ; c) Insertion du mycélium dans l'ouverture du chaume ; d) photo comparative de chaumes sains non inoculés (à gauche) et inoculés (à droite) 7 jours après l'inoculation ; e) tige infectée avec lésion rougeâtre sur l'entre-nœud inoculé

Ce qui déclenche une alerte, c'est que le champignon P. sacchari, en particulier, a été isolé de manière récurrente à partir de chaumes flétris, contrairement à sa présence sporadique. Les années précédentes, ce champignon était présent dans 27 des 29 échantillons analysés. Un autre facteur qui attire également l’attention est le potentiel infectieux élevé et l’agressivité qui ont pu être observés lors du test de pathogénicité (Figure 4).

Compte tenu des résultats similaires dans les deux récoltes et confirmant les mêmes genres fongiques observés dans des études réalisées dans d'autres institutions, cela indique que ces champignons peuvent être associés au problème SMC. L’identification de ces phytopathogènes dans les plantes atteintes de SMC représente une avancée significative dans la compréhension du syndrome et révèle la complexité du défi auquel l’industrie du sucre et de l’alcool est confrontée. L'émergence de P. sacchari comme un problème important et met en évidence la nature dynamique des interactions hôte-pathogène et la nécessité d'études plus approfondies et d'une surveillance constante des champs de canne à sucre.

L'ampleur potentielle du problème, combinée à la complexité du diagnostic et au manque de variétés résistantes, nécessite une réponse rapide et coordonnée de la part de tous les secteurs impliqués dans la chaîne de production. Une compréhension approfondie de son étiologie, combinée à des stratégies de gestion efficaces telles que la coupe précoce, la lutte chimique et le développement de variétés plus résistantes, sera essentielle pour atténuer ses impacts et assurer la durabilité de la production de canne à sucre dans le pays.

Bref, SMC a certainement toujours existé. Il s’agit d’une maladie ancienne, jusqu’alors considérée comme secondaire, mais elle revêt désormais une importance primordiale.

Figure 3 - lors des récoltes 2023 et 2024, 29 échantillons présentant des symptômes de SMC ont été analysés, à partir desquels 75 isolats de ont été récupérés, 6 isolats de spp. et 5 isolats d'autres champignons saprophytes. Le nombre dans chacune des lignes représente le nombre d'isolats récupérés de chaque échantillon de , spp. et d'autres champignons saprophytes.
Figure 3 - Lors des récoltes 2023 et 2024, 29 échantillons présentant des symptômes de SMC ont été analysés, à partir desquels 75 isolats de Phaeocytostroma sacchari, 6 isolats de Fusarium spp. et 5 isolats d'autres champignons saprophytes. Le nombre dans chacune des lignes représente le nombre d'isolats récupérés dans chaque échantillon. P. sacchari, Fusarium spp. et d'autres champignons saprophytes. 

Essai

Pour confirmer la relation entre P. sacchari et les symptômes de SMC, des expériences ont été réalisées avec inoculation directe sur des chaumes sains. Après sept jours dans des conditions contrôlées, les chaumes présentaient des symptômes typiques de rougeur, confirmant le pouvoir pathogène du champignon. L'isolement et le séquençage des agents pathogènes récupérés ont corroboré ces résultats, indiquant P. sacchari comme agent causal.

Défis

Les données révèlent l’émergence de P. sacchari comme agent pathogène de première importance, présent dans 27 des 29 échantillons analysés, avec un potentiel infectieux et agressif élevé. La présence récurrente de ce champignon, auparavant considéré comme secondaire, met en évidence la complexité et la dynamique des interactions hôte-pathogène.

perspectives

La gravité du SMC exige une réponse coordonnée de la part de l’ensemble de la chaîne de production. Des stratégies telles que le développement de variétés résistantes, la gestion chimique, la coupe précoce et la surveillance continue des champs de canne à sucre sont essentielles pour atténuer les impacts de la maladie. Une compréhension approfondie de son étiologie et la mise en œuvre de pratiques de gestion efficaces seront cruciales pour garantir la durabilité de la production de canne à sucre au Brésil.

Le syndrome du flétrissement de la canne à sucre, historiquement considéré comme une maladie secondaire, constitue désormais un défi majeur pour le secteur du sucre et de l'alcool. Les résultats obtenus renforcent la nécessité d'une vigilance constante et d'études continues, consolidant une étape importante dans la compréhension et la gestion de ce problème silencieux qui affecte directement la rentabilité de l'agriculteur.

Par Flávia Elis de Mello, Sandra Marisa Mathioni, Stéphane Pereira de Jésus, Éric Hirata e Douglas Braga Marques (Syngenta Protection des Cultures)

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