Nécroses foliaires de la mâche quatre virus identifiés

Des symptômes inédits affectent la production de mâche nantaise. Leur cause n'a pas été facile à déterminer. Récit d'une enquête.

Depuis moins de dix ans, des symptômes inédits sont observés en culture de mâche dans le bassin de production nantais. Vu leur nuisibilité et en l'absence d'un bioagresseur visible, un travail a été effectué afin de connaître l'agent causal de ces symptômes.

Symptômes observés

L'aspect visuel

Décelés pour la première fois en 2008, en région nantaise, ces symptômes apparaissent dans le dernier tiers de la culture quand la plante est au stade 4-6 feuilles. À la récolte, cela se caractérise par une plante avec un collet noir (photo 1) et/ou des feuilles avec une nervure centrale noire et plus ou moins déformées (photo 2). En revanche, les racines ne présentent aucun symptôme. À un stade ultime, la partie aérienne devient entièrement nécrosée.

Répartition dans l'espace et le temps

Depuis 2008, le nombre de parcelles atteintes n'a cessé d'augmenter. Au début, un seul producteur était concerné. À l'heure actuelle, on estime à une dizaine le nombre de producteurs touchés. Ceux de l'ouest et du sud du département semblent les plus concernés. Le bassin historique de la vallée maraîchère de la Loire (à l'est) apparaît moins atteint, même si des cas très ponctuels ont été signalés.

Les symptômes se rencontrent principalement sous serres multichapelles plastique. Chez les producteurs concernés, toutes les surfaces sous grands abris plastique sont susceptibles d'être atteintes à un moment ou à un autre dans l'année.

Le niveau d'attaque dans les parcelles est variable, cela peut aller de une à plus de vingt plantes symptomatiques par mètre carré, ce qui représente un pourcentage de plantes touchées de 2 % maximum (Figure 1A et B p. 45). Dans ce cas, l'avenir de la culture est fortement compromis car les plantes nécrosées sont difficiles à trier lors du lavage, malgré des techniques de pointe (tri optique), et le plus souvent les lots atteints sont détruits.

Il faut souligner un fait important : malgré des densités de semis élevées (860 à 1 000 plantes par mètre carré), des plantes voisines peuvent ne pas présenter de symptômes (Figure 1C p. 45).

Les symptômes sont observés principalement au cours de l'automne et au printemps chez différentes variétés de mâches cultivées. Cependant leur présence dans les cultures a également été signalée lors d'hivers doux et peu lumineux ainsi qu'en été. La maladie est présente à la fois dans des sols sableux légers et dans des sols à structure plus forte.

Recherche de l'agent causal/identification de la maladie

Ni champignon, ni bactérie, ni insecte, ni nématode

Dès les premiers cas, les symptômes observés ont fait penser à une origine biotique. Dans un premier temps, les symptômes restreints au collet ont été confondus avec ceux de maladies déjà connues sur la mâche (rhizoctone, Thielaviopsis basicola ou Phoma valerianellae). Les analyses effectuées au laboratoire n'ont pas permis de confirmer cette piste.

Une contamination par nématodes ou insectes a rapidement été écartée par l'observation des échantillons sous loupe binoculaire.

Pour déterminer si les symptômes observés étaient dus à des champignons ou des bactéries, des analyses microbiologiques ont été réalisées. Des soupçons se sont portés sur un champignon du genre Acremonium présent sur quelques échantillons. Le postulat de Koch n'ayant pu être confirmé, cette piste fut abandonnée. Aucune bactérie ni aucun autre champignon n'ont été mis en cause.

La piste virale

Des essais de transmission mécanique ont été réalisés sur mâche saine et sur une gamme d'hôtes. Trois types de réaction ont été observés :

- pas de symptômes (comme chez la tomate), cas le plus rare ;

- lésions locales nécrotiques sur les feuilles inoculées sans généralisation des symptômes (chez le tabac, la courgette, le haricot et de nombreuses autres espèces), cas le plus fréquent ;

- symptômes de nécroses systémiques chez la mâche et Nicotiana benthamiana, espèce sauvage proche du tabac et sensible à de très nombreux virus.

Ces analyses ont confirmé que cette maladie était d'origine biotique, qu'elle était transmissible mécaniquement, et vraisemblablement due à un virus. De plus, parmi les espèces testées, seule la mâche et Nicotiana benthamiana présentaient des symptômes généralisés.

Une combinaison d'approches basées sur la symptomatologie, la microscopie électronique, la sérologie et la biologie moléculaire a permis de confirmer l'origine virale de la maladie et d'identifier plusieurs virus en cause. Tous appartiennent à l'ancien genre Necrovirus, aujourd'hui scindé en Alphanecrovirus et Betanecrovirus : les tobacco necrosis virus A (TNV-A), olive mild mosaic virus (OMMV) et tobacco necrosis virus D (TNV-D). Ces analyses ont également révélé la présence d'une nouvelle espèce proche du TNV (provisoirement nommé TNV-X) et d'un virus satellite, le satellite tobacco necrosis virus (STNV). Des essais conduits en conditions contrôlées ont montré que chacun des quatre virus est capable de provoquer des symptômes nécrotiques, mais l'OMMV, le TNV-A et le TNV-X sont plus agressifs que le TNV-D (Figure 2).

Des outils moléculaires (RT-PCR et RT-PCR quantitative) ont été mis au point pour détecter spécifiquement les quatre necrovirus. Ces outils ont été utilisés pour préciser la répartition de ces virus dans onze parcelles suivies entre 2011 et 2014. Ainsi, le TNV-A, le TNV-D, le TNV-X et l'OMMV ont été retrouvés respectivement dans 50 %, 6 %, 3 % et 72 % des 64 échantillons testés. Le TNV-X et le TNV-D n'ont été que rarement détectés (respectivement deux et une exploitations).

Le TNV-A et l'OMMV sont donc actuellement majoritairement présents dans les parcelles nantaises contaminées. Ils ont été assez fréquemment trouvés en association.

Recherche de méthodes de lutte

Identification de vecteurs probables, qui sont des champignons du sol

Les necrovirus sont connus pour être naturellement transmis à leurs plantes-hôtes par des champignons du sol du genre Olpidium (O. brassicae et O. virulentus). La transmission est effectuée par l'intermédiaire des zoospores mobiles émises par les zoosporanges et les spores de repos (Figure 3). Ces virus sont adsorbés à la surface des zoospores, ce qui les différencie d'autres virus transmis par les mêmes vecteurs, comme les virus du big vein et des taches orangées de la laitue qui se trouvent, eux, à l'intérieur du cytoplasme des zoospores. Des expériences en conditions contrôlées ont montré que ces champignons étaient probablement impliqués dans la transmission de ces virus à la mâche (résultats non présentés).

Pour lutter contre les maladies virales des plantes, il existe trois types d'action de protection :

- éliminer les sources de virus proches des cultures ;

- contrôler les vecteurs ;

- créer de variétés résistantes aux virus.

Nous avons testé l'effet de traitements (biologiques ou physiques) et des modifications des conduites culturales (rotations, irrigations et assèchement du sol).

Test de biopesticides en traitements de sol

Dans l'objectif d'étudier l'effet de traitements de sol sur le champignon, des biopesticides à base de Trichoderma sp. ont été appliqués en présemis sur sol naturellement contaminé, prélevé en production. Les tests ont été réalisés en conditions contrôlées. Les observations dans les racines de mâche de spores d'Olpidium après culture en conditions contrôlées montrent que ces biopesticides ne sont pas suffisamment efficaces.

Détermination des températures létales

La recherche de température létale sur le développement du vecteur Olpidium a été étudiée in vitro sur des sols naturellement contaminés. L'objectif était de déterminer si la désinfection de sol (par solarisation, vapeur...) pouvait être utilisée pour lutter contre la maladie en cultures. Le TNV est décrit comme un virus très stable à la chaleur et le point d'inactivation thermique, déterminé en conditions de laboratoire dans des extraits de plantes, se situe entre 85 et 95 °C selon les souches. Ces températures pourraient être différentes lorsque les particules virales sont localisées dans le sol, mais l'effet de ces traitements dans ce cas n'a pas été étudié.

D'après les résultats de nos expérimentations, une exposition de 21 jours à 45 °C (température de solarisation en région nantaise sous grands abris plastique) ou 10 min à 60 °C (température atteinte par la désinfection à la vapeur) permettent de réduire le niveau d'infestation dans les racines. Mais une exposition de 5-10 min à 80 °C est requise pour ne plus détecter le champignon dans les sols étudiés.

Ainsi les conditions létales d'Olpidium déterminées in vitro sont difficiles à atteindre en parcelles de production lors des désinfections de sol dans les conditions climatiques de la région. Cette conclusion est confirmée en production : le champignon a toujours été retrouvé après solarisation réalisée sous abri.

Intérêt des rotations

Les observations de racines de mâches virosées prélevées en production indiquent un niveau faible d'infestation par le champignon. Ce constat est confirmé en conditions contrôlées par rapport à d'autres cultures réalisées en rotation avec la mâche, sous abri en région nantaise (laitue, radis, roquette). Les racines de mâche semblent peu favorables au développement et à la multiplication d'Olpidium (Figure 4 page suivante). Cependant, les attaques virales ne semblent pas, jusqu'à ce jour, plus importantes en production de mâches après des cultures de type jeunes pousses de salade (laitues, batavias...) favorables au développement d'Olpidium sp. Des études approfondies seraient nécessaires afin de préciser la spécialisation du champignon à certains hôtes.

Des essais réalisés en conditions contrôlées en sol naturellement contaminé indiquent que le radis et la laitue ont permis dans les conditions expérimentales de réduire le taux de plantes nécrosées de la culture de mâche suivante : 3-4 % de plantes nécrotiques dans le cas d'un précédent radis ou laitues comparativement à 23 % après un précédent mâche.

Cependant, les précédents culturaux étudiés n'ont pas permis d'éliminer complètement ni le vecteur suspecté ni les virus. En effet, ces derniers sont détectés sur racines d'un échantillonnage de mâches asymptomatiques et peuvent contribuer à maintenir la pression parasitaire du sol.

Importance de l'irrigation

Les necrovirus ont une large gamme d'hôtes et survivent dans le sol grâce à des transmissions fréquentes à des hôtes successifs (adventices, cultures voisines, circulation d'eau...). Nous avons cherché à vérifier si la mise en place de conditions défavorables aux virus et au vecteur permettrait de limiter le développement de la maladie.

D'après des observations de terrain sur deux ans, la gestion de l'irrigation, notamment en adoptant une conduite sèche, semble permettre d'atténuer la pression de la maladie en production de mâche sous abri. Cependant, ce type de conduite est difficile à maîtriser car elle exige de trouver le juste équilibre en irrigation pour assurer les besoins en eau de la plante.

Dénaturation des virus par assèchement du sol en interculture

Les necrovirus peuvent être dénaturés en conditions sèches plus ou moins rapidement en fonction de leur localisation (état libre dans le sol ou protégés dans des débris végétaux). Des essais en conditions contrôlées ont donc permis d'évaluer l'effet d'un assèchement total de sol contaminé sur le potentiel de contamination virale pour une culture suivante.

Trois niveaux de contamination des sols ont été comparés : élimination de la majeure partie des racines de mâche dans la terre, contamination du sol par des fragments de résidus (feuilles nécrosées et racines) infectés coupés au ciseau ou broyés au blender. Les trois modalités de sol ont été mises à sécher avant une seconde culture de mâche et comparées aux mêmes sols non séchés (voir tableau ci-contre).

En l'absence de séchage du sol après une culture infestée, l'élimination des restes culturaux a permis de limiter l'expression des symptômes dans la culture suivante par rapport aux deux autres modalités étudiées. Cependant, les virus sont détectés dans la totalité des racines quel que soit le traitement.

Le séchage du sol effectué après une culture infestée a permis de ne plus observer de symptômes nécrotiques. Sur ces plantes asymptomatiques, le pourcentage de celles présentant du virus dans les racines a également été réduit. En revanche, ce séchage n'a pas permis de limiter la présence d'Olpidium sp., retrouvé quelle que soit la modalité employée.

Ainsi, la gestion des résidus culturaux peut influencer l'effet du séchage du sol. La présence de restes de culture infestée non décomposés peut probablement contribuer au maintien de sources virales dans les sols séchés et limiter l'intérêt de cette technique.

Conclusions et perspectives

Les travaux synthétisés dans cet article ont permis des avancées importantes sur la connaissance de ces nouveaux bioagresseurs du couple necrovirus/Olpidium sur culture de mâche.

Après ces résultats, et grâce à la participation financière de FranceAgriMer (financement Casdar) et celle des producteurs de mâches, les recherches pour proposer des méthodes de lutte efficaces et transférables en production vont être poursuivies.

*CDDM Pont-Saint-Martin. **HM. Clause La Bohalle. ***Inra - UMR 1332 Biologie du fruit et pathologie ; Inra, université de Bordeaux, Villenave-d'Ornon. ****Inra Centre de recherche Provence-Alpes-Côte d'Azur, unité de pathologie végétale, Montfavet.