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Récolte de pommes de terre à Chypre. Photo : S. Duvauchelle
Tissu de pomme de terre infesté de Phytophthora infestans, l'agent du mildiou, vu au microscope. Mais quelle souche ? Pour le savoir, on fait du phénotypage ou du génotypage (définis ci-dessous). Photo : DuPont
En 2013, 90 chercheurs et techniciens de toute l'Europe dont la Russie, mais aussi de l'Argentine, du Chili, de la Chine, de l'Inde et d'Israël se sont retrouvés à Limassol (Chypre) du 12 au 15 mai pour une réunion de travail sur le mildiou et l'alternaria de la pomme de terre. 44 présentations orales et 28 posters ont été présentés et discutés. Échos de cette rencontre.
Euroblight, présentation
À l'origine, des actions financées par l'Union européenne
Depuis 1996, les chercheurs européens travaillant sur le mildiou de la pomme de terre, Phytophthora infestans, se retrouvent régulièrement pour échanger sur leurs travaux. L'origine en est une action concertée financée par l'Union européenne : EU NET ICP, EUropean NETwork for the development of an Integrated Control Strategy of Potato Late Blight.
Une nouvelle action concertée Eucablight (A potato late blight network for Europe) a fonctionné de 2003 à 2006.
Elle visait à étudier l'évolution du pathogène et ses relations avec l'hôte, et à rassembler les résultats dans une base disponible pour tous sur le web.
Depuis lors, le groupe perdure
Vu l'intérêt de ces rencontres, le groupe a maintenu ses travaux d'échanges avec l'aide de sponsors privés : firmes phytosanitaires, obtenteurs, créateurs d'outils d'aide à la décision. Depuis 2007, l'alternaria est abordé par un groupe spécifique(1).
Concernant le mildiou, nous retiendrons trois aspects : caractérisation et évolution des populations de P. infestans, structure des populations de P. infestans et résistances variétales, souches de P. infestans et fongicides.
Mildiou, évolution des souches en Europe
Techniques pour suivre l'évolution des souches
Dès 1980, les suivis de souches étaient faits essentiellement par « phénotypage » c'est-à-dire avec des « marqueurs phénotypiques » : aspect sexué (souches A1 et A2), résistance au métalaxyl et virulence. Dans ce dernier cas, on évaluait le comportement de chaque souche de mildiou vis-à-vis d'une gamme de onze hôtes différents (série de Masterbroek) possédant chacun un gène de résistance majeur, gamme issue de Solanum demissum, une espèce de solanacée d'origine mexicaine et apparentée à la pomme de terre.
Dans les années 2000, divers pays (Pays-Bas, Royaume-Uni, Irlande, pays scandinaves) se sont lancés dans la caractérisation génomique des souches (« génotypage »). Ceci leur permet d'en identifier rapidement de nouvelles et de suivre les évolutions permanentes des populations.
David Cooke (The James Hutton Institute, en Écosse) a présenté la synthèse générale.
Ensuite, plusieurs autres présentations ont donné des informations complémentaires.
Résultats de ce suivi en France, Belgique, Pays-Bas
D'après les résultats 2012 du monitoring Euroblight (Figure 1), on note en France la présence des souches 13-A2 (Blue 13) et l'absence des Green 33 et des 6-A1 (Pink 6).
Par ailleurs, Green 33 est bien détecté en Belgique et aux Pays-Bas, ainsi qu'en Pologne. À noter la forte proportion de GS 008 en France et en Belgique.
Le suivi effectué par Bayer est un peu différent, probablement à cause de différences de taille d'échantillonnage, notamment pour la France. Ce second monitoring révèle une grande diversité des souches en France mais peu d'évolution dans leur répartition. Les souches dites 13_A2, alias Blue 13, restent en proportions importantes, et aucune souche Green 33 n'a été détectée. Mais des souches 6_A1 (Pink 6) sont présentes.
En Irlande du Nord
En Irlande du Nord, Louise Cooke fait un suivi génotypique et phénotypique.
D'une part, la proportion de souches résistantes au métalaxyl est très variable (de 20 à 80 %) depuis 1981.
D'autre part, les souches A2 représentaient souvent moins de 20 % depuis 1987. Mais en 2009 et 2010, elles sont montées à plus de 60 % des populations échantillonnées. Puis ce fut le retour à 10 % en 2011, pour remonter à plus de 40 % en 2012.
Côté génotypes, les 13_A2 progressent depuis 2008, baissent brutalement en 2011 à 5 %. Elle progressent à nouveau en 2012 : 35 %. On note également 3 % de Pink 6 et une grande proportion de 8-A1.
Pays baltes et Scandinavie
Notons le suivi phénotypique des souches dans les pays de la Baltique : Estonie, Lettonie, Lituanie : environ 50 % de A2 et 50 % de A1, de 65 à 80 % de souches sensibles au métalaxyl.
Au niveau de la virulence (souches contournant les R gènes de résistance variétale), on constate une très grande diversité.
En zone « nord Europe », la Finlande a une population très diversifiée, notamment en virulence, des attaques plus précoces avec des symptômes atypiques sont observés. On peut se demander si cela serait dû aux oospores dans le sol.
Au Danemark, les souches 13_A2 progressent de 12 % en 2011 à 29 % en 2012. À noter : elles sont trouvées en plus grand nombre dans les parcelles traitées métalaxyl début juillet. Ceci a, du reste, entraîné des modifications des recommandations d'utilisation du métalaxyl. Les souches Green 33 ne sont pas détectées.
Globalement, une évolution permanente
On retiendra que les populations de mildiou sont en permanente évolution et peuvent contourner des résistances variétales ou l'efficacité de fongicides. Les méthodes de lutte doivent s'adapter.
La caractérisation génotypique ne donne pas d'information a priori sur le comportement des populations en fonction des conditions climatiques ou des méthodes de lutte (résistances variétales, fongicides).
Toutefois, les Britanniques, Irlandais et Néerlandais affirment une plus forte agressivité des souches 13_A2 et 6_A1 (= Blue 13 et Pink 6), tout au moins aux températures basses (8 °C pour 13_A2 et de 4 à 10 °C pour 6_A1). Par ailleurs, il a été démontré aux Pays-Bas que les souches Green 33 sont moins sensibles au fluazinam que les autres génotypes.
Ainsi, on commence à repérer des relations entre phénotypes et génotypes.
Structure des populations de P.infestans et résistances variétales
La série de Masterbroek : 11 génotypes utilisés pour les tests de virulence
La résistance variétale est abordée sous divers angles : les tests de virulences permettant de connaître les « races » de mildiou, indispensables pour la sélection, mais aussi les stratégies de lutte raisonnée.
L'équipe de Waguenigen travaille sur la rénovation de la série de Masterbroek.
Les auteurs commencent par rappeler les bases : depuis de nombreuses années, les sources de résistances sont recherchées dans les espèces apparentées à la pomme de terre, notamment Solanum demissum. La série de Masterbroek ou de Black comporte une gamme de 11 hôtes différentiels MaR1 à MAR11, chacun porteur d'un des gènes majeurs R1 à R11. S'il y a infection, on conclut à la présence du gène de virulence dans la souche de P. infestans.
Dans l'exemple de la Figure 2, la souche testée attaque MR 2, 4, 5, 7 et 10 (qui lui sont sensibles donc notés S). Cela montre qu'elle contourne les gènes de résistance : 2, 4, 5, 7 et 10. Elle est donc définie comme la « race » : 2, 4, 5, 7, 10.
Série enrichie à 21 génotypes
Mais la série de 11 génotypes ne couvre pas la totalité des situations possibles.
L'équipe de Wagueningen a recensé, dans diverses publications, la découverte de gènes additionnels dans les génotypes de base (par exemple MaR3 contient également : R3a et R3b). Et d'autres sources de gènes de résistance sont connues par ailleurs.
Aussi, une nouvelle série de 21 génotypes est proposée : la série de Masterbroek avec les gènes additionnels, plus 7 génotypes issus d'autres espèces de solanacées :
– Rpi-blb1,Rpi-blb2 et Rpi-blb3 p issus de Solanum bulbocastanum,
– Rpi-sto1 issu de S. stoloniferum,
– Rpi-pta1 issu de S. papita,
– Rpi-vnt11 issu de S. venturii,
– Rpi-chc1 issu de S. chacoense.
Des OGM de Désirée
Wagueningen va plus loin en proposant un autre outil : une liste de génotypes OGM « construits » à partir de la variété Désirée. Ces hôtes de référence pourraient être utilisés directement au champ pour étudier le maintien de l'efficacité des R gènes.
Autres travaux
Par ailleurs, plusieurs chercheurs examinent l'expression de la résistance de la variété Sarpo Mira à P. infestans due à 5 gènes : R3a, R3b, R4, Rpi-Smira1, Rpi-Smira2. Cette variété pourrait être utilisée comme modèle de résistance.
Roselyne Corbière, de l'Inra Rennes, signale, en Algérie, quelques rares cas de mildiou sur Sarpo Mira en essai de plein champ : des nécroses mais avec une très faible sporulation ; in vitro, certaines souches très agressives sur variétés sensibles provoquent des lésions mais sans sporulation.
L'équipe d'Irlande du Nord travaille sur le potentiel de P. infestans (notamment les souches 6_A1) à contourner le gène Rpiblb1 introduit dans des variétés OGM à base de Désirée et Maris Peer.
Résistance variétale pour réduire les fongicides : tests au Chili, au Royaume-Uni, aux Pays-Bas
L'utilisation de la résistance variétale pour diminuer les quantités de fongicide est étudiée par plusieurs équipes :
Acuna I, au Chili, expérimente différentes doses de chlorotalonil et de fluopicolide + propamocarbe (0,50 % ,75 %, 100 %) sur trois variétés : Symfonia résistante, Patagona moyenne résistante, Yagana sensible, ceci avec ou sans outil d'aide à la décision et avec ou sans irrigation.
Les résultats sont prometteurs dans les cas non irrigués.
Au Royaume-Uni, R. Bain et F. R itchhie conduisent des essais avec Shirlan 4 l/ha et 2 l/ha (respectivement 2 et 4 kg/ha de fluazinam) sur des variétés commerciales avec des notes de résistance de 3 (King Edward) à 8 (Sarpo Mira).
Ils obtiennent de bonnes efficacités à demi-dose sur les variétés les plus résistantes.
Geert Kessel conduit une approche similaire aux Pays-Bas avec des fongicides de contact. Il conclut que la résistance variétale est un outil utile pour diminuer les doses de fongicides, mais n'est toutefois qu'un des facteurs. De plus, et peut-être surtout, il convient de surveiller la durabilité de ces résistances variétales.
Souches de P. infestans et fongicides
Souches Blue 13 alias 13_A2 et résistance au métalaxyl
Le génotype est rarement mis en relation avec des critères phénotypiques, notamment la résistance à certains fongicides, sauf pour quelques cas.
En particulier, la relation directe des souches Blue 13 (13_A2) avec la résistance au métalaxyl est admise par plusieurs équipes aux Pays-Bas, au Danemark, à Chypre… En Belgique, 90 % des souches A2 sont résistantes au métalaxyl contre seulement 13 % des souches A1.
Face au fluazinam, aux Pays-Bas et au Danemark
Huub Schepers aux Pays-Bas a conduit une étude pour vérifier la moindre efficacité du fluazinam vis-à-vis des souches Green 33. Il compare l'efficacité de divers programmes dont deux à base de fluazinam.
La Figure 3 présente la gravité d'attaque en pleine phase épidémique : la plupart des programmes fongicides montrent une bonne efficacité sur les deux souches, sauf les programmes à base de fluazinam (Shirlan à doses pleine et réduite), nettement insuffisants sur souche Green 33.
Bent J Niels récapitule, sur plusieurs années, les résultats d'efficacité du fluazinam dans les essais au Danemark ( Figure 4) : en 2004 (pas sur la figure) et 2005 les efficacités sont excellentes. Puis, de 2006 à 2011, les efficacités sont irrégulières, parfois très faibles, notamment en 2007. Il y a durant cette période une nette baisse d'efficacité du fluazinam. L'analyse génotypique des souches dans les essais montre que les souches Green 33 et 13_A2 ne sont pas en cause... Et puis, en 2012, les efficacités redeviennent très bonnes.
Explications possibles, l'effet des stratégies
Comment expliquer ces évolutions d'efficacité du fluazinam aux Pays-Bas et au Danemark ? Par les pratiques culturales en lien avec de probables résistances.
Dans ces deux pays, les spécialités de « fluazinam solo » correspondaient à la matière active la plus utilisée jusqu'en 2007 inclus, ceci parfois pendant toute la campagne et avec des baisses de doses en cas de pression faible de maladie.
Ces pratiques ont pu sélectionner des souches « résistantes ». Ce n'est certes qu'une hypothèse ; elle n'a pas été vérifiée car aucun test de résistances au laboratoire n'a été mis en œuvre à la connaissance des participants à Euroblight. Mais il s'agit d'une hypothèse très probable, comme l'a montré la suite des événements.
Dans les deux pays, les stratégies ont totalement évolué, avec une forte limitation du nombre de fluazinam « solo ».
Au Danemark, les ventes, donc les applications de fluazinam, ont chuté très fortement dès 2008.
Aux Pays-Bas, les souches Green 33 passent de 20 % en 2010 et 2011 à 6 % en 2012. Elles sembleraient moins compétitives que les autres génotypes.
Dans les deux pays, le retour de l'efficacité suit de façon remarquable le respect de stratégies strictes d'utilisation du fluazinam, notamment au Danemark : pas d'application en période de croissance active et en forte pression. Il convient de noter qu'il s'agit de mesures d'efficacité au champ.
En Irlande du Nord, test de résistance vis-à-vis du fluazinam mis au point
Louise Cooke, en Irlande du Nord a, depuis lors, mis au point un test de résistance basé sur la mobilité des zoospores. Elle l'a d'ailleurs transmis au laboratoire ELPV (Eurofins laboratoire de pathologie végétale) de Loos-en-Gohelle, en France.
Tous ces cas démontrent la nécessité de stratégies « antirésistance » :
– alternance des matières actives quels que soient les modes d'action,
– grande prudence sur les réductions de doses.
Côté zoxamide, fluopicolide, dimétomorphe…
Louise Cooke donne les résultats du suivi de l'efficacité de la zoxamide (une des matières actives de l'Aderio) de 2003 à 2012, par des tests de croissance mycélienne et mesure du CE 50 (dose permettant 50 % de l'efficacité maximum).
150 tests isolats ont été testés, tous restent sensibles, aucun lien n'est démontré avec le type de souche (A1 et A2), la résistance au metalaxyl ou le traitement des parcelles avec zoxamide.
À propos de l'efficacité et modes d'action des fongicides et « nouvelles souches » :
– Bayer a présenté plusieurs essais montrant la bonne efficacité d'Infinito (fluopicolide + propamocarbe) sur 13_A2 et Green 33.
– Makhteshim Agan présente les résultats de nombreux essais dans divers pays sur l'efficacité de Banjo Forte : diméthomorphe + fluazinam sur le mildiou ; les efficacités sont bonnes y compris sur les souches 13_A2 et Green 33.
Alternaria, tenir compte des différentes espèces
Ne pas confondre Alternaria solani avec Alternaria alternata
Concernant l'alternaria, le groupe de travail piloté par Hans Hausladen (G), Eva Edin (SU) et Jan Spoelder(NL) s'est donné des priorités :
– harmoniser et améliorer les méthodes de laboratoire pour l'isolement des pathogènes et l'identification des espèces, les études génétiques et les tests de résistances aux fongicides,
– harmoniser les méthodes d'expérimentation au champ.
Détection, détermination et pathogénicité des différentes espèces
Franziska Bohme, de BASF, montre bien les difficultés d'isolement des espèces d'Alternaria (Figure 5).
En effet, à partir des mêmes échantillons, les espèces déterminées sont différentes selon la température à laquelle elles sont soumises durant leur isolement !
Elle étudie la pathogénicité en serre, notamment sur tomates : A. solani est très virulent alors que pour sa part A. alternata donne très peu de symptômes... Sur pommes de terre au champ, A. solani est très virulent et A. alternata faiblement virulent.
Jan Spoelder compare la pathogénicité des deux espèces en laboratoire (sur feuilles détachées) et au champ (essais). Il conclut qu'A. alternata, aux Pays-Bas, n'est pas un réel pathogène et cause peu de dégâts.
J. Leimingen et H. Hausladen, en Allemagne, ont mis au point une méthode RT-PCR quantitative pour différencier les espèces d'Alternaria. Ils concluent que A. solani et A. alternata sont présents sur pomme de terre tous les ans mais avec une nette dominance d'A. solani. La méthode PCR est un outil intéressant pour différencier les espèces et pour détecter les pathogènes avant apparition des symptômes. La RT-PCR permet la quantification des espèces et de la maladie. Eva Edin, en Suède, identifie les espèces par méthode moléculaire : A. solani est le plus fréquent. Elle signale les risques de confusion avec des carences en magnésium ou potassium.
Alternaria et fongicides QoI, les deux résistances
Les strobilurines de la famille des QoI sont les plus efficaces sur les Alternaria sp., notamment A. solani. Les phénomènes de résistance sont souvent évoqués.
La mutation G143 A a été trouvée dans plusieurs pays sur A. alternata mais pas sur A. solani.
En revanche, la résistance partielle, entraînant une baisse d'efficacité de l'ordre de 50 %, due à la mutation F129L (la phénylalamine remplace la leucine en position 129 du cytochrome b), a été trouvée dans plusieurs pays sur A. solani. Dès 2003, rapidement après l'homologation des QoI mais aussi dans des secteurs où se pratiquaient plusieurs traitements successifs, la résistance partielle due à la mutation F129L a été détectée dans l'ouest des États-Unis. Elle s'est étendue rapidement aux autres États. Elle a été détectée dès 2008 au Canada.
Évolution de l'alternaria aux Pays-Bas, en Suède et en Allemagne
En Europe, Bert Evenhuis, aux Pays-Bas, a trouvé un cas de mutation F129L sur A. solani en 2011 mais aussi plusieurs cas de mutation de G143A sur A. alternata. En Suède, le contournement F129L sur A. solani n'a pas été mis en évidence, mais quelques questions se posent pour G143A sur A. alternata.
En Allemagne, Adolf B donne des résultats de laboratoire : 203 isolats d'A. solani provenant de 81 sites ont été testés entre 2005 et 2012. La mutation F129L est détectée dans 74 isolats avec une augmentation régulière depuis 2009 (plus de 50 % de cas avec mutation en 2012). Il n'a pas été fait de liaison directe avec le terrain, mais on signale de plus en plus de mécontentement des producteurs.
Conseils pratiques pour les producteurs
Une stratégie d'utilisation des strobilurines est donc indispensable.
Il ne faut pas dépasser trois applications de strobilurines dans une saison. On doit pratiquer l'alternance avec des fongicides ayant d'autres modes d'action, et il est préférable d'utiliser ces substances en tout début d'épidémie.
À propos de fongicides, notons la présentation de Signum (boscalid + pyraclostrobine) par BASF et l'inscription dans le tableau fongicides contre alternaria du Revus stop : mandipropamid+ diféconazole.
Après la France en 2011 et, donc, Chypre en 2013, les membres du groupe de travail se sont donné rendez-vous en 2015 en Roumanie.
<p>(1) Toutes les informations sont disponibles sur : www.Euroblight.net, notamment les tableaux d'efficacité des fongicides (Euroblight fungicide table) contre le mildiou et l'alternaria.</p> <p>Les données sur les souches de mildiou sont accessibles sur : www.eucablight.org.</p>
Fig. 1 : Résultat du génotypage effectué dans le cadre d'Euroblight en 2012
Chiffres entre parenthèses = nombre d'échantillons analysés. Légendes ci-dessous = types de souche
Fig. 2 : Exemple d'utilisation d'une série de Masterbroek ou de Black Fig. 2 : Exemple d'utilisation d'une série de Masterbroek ou de Black
Caractérisation de la virulence d'une souche de mildiou à partir d'une gamme d'hôtes différentiels.
Fig. 3 : Des souches Green 33 résistantes au fluazinam, mais aussi sensibles, voire plus, que les Blue 13 aux autres fongicides
Gravité du mildiou en phase épidémique après traitement à Wagueningen (Pays-Bas) pour les souches Green 33 (en vert) et Blue 13 (=13_A2, en bleu).
N. B. : Shirlan est à base de fluazinam, Infinito de fluopicolide + propamocarbe, Revus de mandipropamide, Ranman de cyazofamide, Curzate = cymoxanil, Valbon est à base de benthiavalicarbe + mancozébe et Orvego d'amectoctradin + dimethomorphe.
Fig. 4 : Efficacité du fluazinam dans les essais de 2005 à 2012 au Danemark
On suit l'évolution. L'efficacité est bonne en 2005, puis baisse en même temps que la résistance au fluazinam se répand. À partir de 2008, avec les mesures de gestion et le recul des ventes de fluazinam, la tendance change. On revient à une bonne efficacité en 2012. Bonne mais fragile. (source : B. J. Niels, 2013).
Fig. 5 : Alternarias au labo, A. solani prend le frais
Effet de la température durant l'isolement du pathogène sur l'expression des espèces d'alternaria.
À partir du même échantillon, Alternaria solani prend le pas sur Alternaria alternata s'il fait 16 °C durant la phase d'isolement. Mais à 22 °C, c'est l'inverse qui se produit.
