Importance de la résistance génétique contre les nématodes des plantes

Afin de produire davantage de soja dans un système agricole intensif et hautement productif, situé dans des régions aux climats tropicaux et subtropicaux, un environnement propice à l'apparition de ravageurs et de maladies est observé. Parmi les différents groupes d'agents causant des dommages aux cultures de soja, les nématodes phytoparasites se sont distingués saison après saison. Répartis dans toutes les régions productrices du Brésil, ces micro-organismes ont causé des pertes se chiffrant en milliards de dollars aux cultures de soja, où plus de dix espèces sont actuellement susceptibles d'induire des pertes de productivité pour ce produit.

Les principales espèces sont les nématodes des lésions racinaires (Pratylenchus brachyurus), nématode à kyste du soja (Glycines hétérodermiques), nématodes à galles (Meloidogyne javanica e Meloidogyne incognita) et le nématode reniformis (Rotylenchulus reniformis). Ces dernières années, certaines espèces ont été signalées dans certaines régions, comme Helicotylenchus dihystera (Nématode spiralé), Scutellonema brachyurus, Tubixaba smoking (nématode géant) et Aphelenchoides besseyi (nématode de la tige verte).

Malgré l'émergence de nombreuses espèces, les premières espèces de nématodes signalées dans les cultures de soja au Brésil présentent toujours des risques dans plusieurs régions. Des études menées par Staphyt, à Formosa, dans la région centre-nord, depuis 2019/20, ont révélé la présence du nématode des lésions racinaires (Pratylenchus brachyurus) dans plus de 75,9 % des échantillons de soja analysés au laboratoire de nématologie, suivis des nématodes à galles (Meloidogyne javanica), avec 26,4 %, le nématode à kyste du soja (Glycines hétérodermiques), 17,0 %, et le nématode réniforme (Rotylenchulus reniformis), 5,7 %. Une autre espèce en augmentation dans cette étude est le nématode spiralé (Helicotylenchus dihystera) avec une présence de 76,3 % dans les échantillons analysés.

Ces micro-organismes du sol se nourrissent du système racinaire des plantes, perturbant ainsi leurs processus physiologiques, compromettant l'absorption et le transport des nutriments et réduisant ainsi la productivité. L'alimentation de ces micro-organismes, lorsqu'ils s'installent dès les premiers stades de développement des plantules, peut également favoriser l'entrée d'autres micro-organismes du sol, tels que les champignons, compromettant ainsi davantage le développement des plantes.

De nombreuses technologies ont été développées ces dernières années pour faciliter la gestion de la coexistence avec ces micro-organismes. Les progrès de la recherche sur le sujet démontrent qu'il est possible de gérer et de contrôler efficacement ces micro-organismes de manière intégrée. Les principaux outils actuellement utilisés sont les mesures préventives, culturales (rotation des cultures avec des plantes non hôtes, culture de plantes antagonistes), génétiques (variétés de soja résistantes) et les pratiques protectrices par l'utilisation de nématicides (chimiques et biologiques).

L'une des stratégies de gestion les plus importantes est l'utilisation de variétés de soja résistantes ou modérément résistantes. En effet, en plus d'allier praticité et sécurité environnementale, elles offrent des réponses efficaces en matière de lutte, réduisant les pertes au champ et la densité de population des espèces dans le sol. À mesure que la compréhension du problème progresse, il devient de plus en plus évident que la gestion des phytonématodes tend vers la coexistence plutôt que vers l'éradication. Il est donc essentiel d'intégrer le contrôle génétique dans la structuration de la gestion.

Le choix d'une variété de soja résistante, associé à l'identification correcte de l'espèce ou de la race présente dans la zone, offrira une plus grande sécurité pour l'intégration des outils de protection (nématicides), élargissant ainsi le spectre de lutte. Actuellement, certaines variétés de soja sont résistantes ou modérément résistantes aux nématodes à galles (Méloidogyne spp.), le nématode à kyste du soja (Glycines hétérodermiques, certaines races) et le nématode réniforme (Rotylenchulus reniformis) qui sont d’une importance fondamentale dans la gestion de ces espèces.

Les mécanismes de résistance aux phytonématodes se divisent en résistance passive (pré-infection) et active (post-infection). La première implique la présence de substances toxiques ou répulsives pour les phytonématodes ; ce mécanisme peut être représenté chez la plupart des plantes non hôtes. La seconde consiste en la capacité de la plante à réagir au parasitisme par des mécanismes de défense. L'expression phénotypique de la résistance des plantes aux nématodes est généralement caractérisée par la réaction d'hypersensibilité (HR), qui consiste en la mort programmée des cellules au site d'alimentation, limitant ainsi leur développement et leur reproduction.

Dans le cadre de la gestion intégrée des nématodes (MIN), les cultivars de soja bien positionnés modifient l'apparence de la culture, ouvrant la voie à une plus grande affirmation du choix variétal. La difficulté du choix variétal contraste actuellement avec la rapidité de diffusion des nouveaux matériels, qui ne fournit parfois pas d'informations sur la réaction de ces espèces de phytonématodes.

Les impacts de ces micro-organismes sur les racines se reflètent dans la partie aérienne des plantes et sont très variables, en fonction de facteurs liés à la densité de population, aux facteurs climatiques et à l'environnement de production. A priori, ces informations dans la structuration du MIN impliquent la possibilité d'un meilleur positionnement des matériaux dans les zones. Cependant, lorsque cet outil est mal positionné sur une espèce donnée, les réponses finissent par être désastreuses et entraîner des pertes importantes.  

Par conséquent, l'une des préoccupations concernant cet outil de gestion (variétés résistantes) réside dans son utilisation isolée. L'adaptation de ces variétés à l'aide d'outils de protection (nématicides chimiques ou biologiques), associée à un système de rotation, est pratiquement essentielle à la réussite d'un programme de gestion à moyen et long terme. Pour être efficace, la gestion des phytonématodes doit être envisagée comme un élément du système de production et non comme une culture isolée, ce qui apporte une plus grande stabilité au système dans son ensemble, maintient la population de phytonématodes à de faibles niveaux et permet une bonne production. 

Par Paul S. Santos, Phytus Staphyte

Article publié dans le numéro 298 de la revue Cultivar Grandes Culturas