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Santé des végétaux L’arsenal de défense des plantes

Comment se défendent les plantes contre leurs agresseurs ? Douées de mécanismes spécifiques, elles sont en mesure de réagir. Présentation par Michel Ponchet (photo), chercheur à l'INRA de Sophia Antipolis.

Sur son stand au Salon de l'agriculture 2011, l'INRA et ses partenaires ont sensibilisé les visiteurs sur la santé des animaux et des végétaux. Concernant ces derniers, les unités mixtes INRA-CNRS-Université de Dijon et de Sophia-Antipolis ont présenté l'arsenal de réactions de défense mis en œuvre par les plantes contre leurs bioagresseurs.
Ceux-ci sont nombreux et très variés : insectes, bactéries, virus, « champignons » ou encore oomycètes (ex. mildiou), nématodes, autres plantes... Alors, comment se défendent les plantes ? Attaquées, les cellules végétales sont souvent capables de reconnaître l'agresseur grâce à des récepteurs qui identifient les molécules produites par les parasites.
Ensuite, la plante est capable de mettre plusieurs mécanismes d'autodéfense.
Première réaction : le sacrifice cellulaire. Une plante peut, immédiatement après l'attaque, sacrifier radicalement la partie infectée pour empêcher la prolifération de l'agresseur. C'est le cas avec des lésions nécrotiques sur une feuille, par exemple, des symptômes bien visibles à l'œil nu. Dans ce cas, les cellules qui meurent enferment le parasite, qui ne peut plus se développer. Les autres tissus de la plante ne sont pas touchés, la plante résiste et survit. Elle est capable, ensuite, souvent, de régénérer les parties lésées. Certains gènes permettant ces réactions de résistance sont déjà connus, dont Mi chez la tomate qui gère le sacrifice cellulaire. Mais ils sont encore trop peu nombreux à être identifiés, car ils sont rares (on balbutie encore). On les trouve souvent dans les plantes « sauvages ». Cette défense locale est radicale, mais puissante. On l'utilise depuis 40 ans dans les hybridations pour introduire le gène chez la tomate ; on étudie sur le piment, la rouille des grandes cultures... Mais ces gènes étant souvent spécifiques, les ravageurs peuvent les contourner rapidement.
Seconde réaction : les armes. Généralement, les plantes produisent des molécules de défense pour renforcer la paroi de leur cellule (barrière anti-intrusion), ou encore des molécules toxiques (qu'il est possible de qualifier d'antibiotiques). Elles synthétisent des protéines (enzymes) capables d'hydrolyser les agresseurs. On sait, depuis 30 ans, déclancher ces mécanismes et « immuniser », ou plutôt stimuler les défenses naturelles avec des molécules biodégradables appelées SDN ou stimulateurs de défenses naturelles. On utilise un marqueur (visible en bleu) pour identifier les gènes à l'origine de la résistance, ce qui permet de visualiser les résultats d'expérimentations en cultures in vitro. Cette méthode n'est pas aussi efficace qu'un pesticide (60 % d'efficacité en moyenne pour les SDN, contre environ 95 % pour les pesticides), d'où une utilisation en préventif. C'est une méthode intégrable dans les démarches de protection biologique intégrée (PBI). L'INRA poursuit l'étude de ces réactions de défense pour obtenir des variétés résistantes et pour augmenter l'efficacité des SDN.
Troisième réaction : l'alerte. Les cellules touchées à un endroit sont capables d'envoyer des messages à toutes les cellules de la plante qui met en place ses premières défenses, la rendant plus résistante aux attaques ultérieures. Une plante peut aussi « prévenir » les autres végétaux alentour qu'une attaque d'agresseur à eu lieu, grâce à l'émission de molécules volatiles (gazeuses, dont l'éthylène, ou le methylsalicylate). La nature de ces signaux ne sont pas encore connus, mais semblent très complexes. L'INRA recherche les molécules impliquées dans la transmission du signal d'alerte.

 

O.M.

Publié le mercredi 16 mars 2011 - 15h42

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