Stimulateurs des défenses des plantes : des outils moléculaires mis au point pour vérifier leur action

Les plantes, constamment en contact avec l’environnement extérieur, doivent réagir à toutes les sources de stress, qu’elles soient biotiques (agents pathogènes, insectes…) et abiotiques (disponibilité en eau, température, lumière…). Pour se protéger, les plantes ont naturellement à leur disposition divers mécanismes de défenses. Certains sont dits passifs, d’autres actifs inductibles en réponse à une agression.

La résistance passive est une défense présente même en absence de pathogène, qui limite l’entrée ou la propagation de l’agent pathogène dans la plante. Elle se compose de barrières physiques comme les parois cellulaires ou la cuticule et de barrières chimiques constitués de composés ayant des propriétés antimicrobiennes.

Quand un agent pathogène n’est pas arrêté par ces défenses passives, la résistance active se déclenche avec par exemple la production de protéines de défense, l’activation de voies de signalisation impliquant, entre autres, l’acide salicylique ou l’acide jasmonique.

Les stimulateurs de défenses des plantes : qu’est-ce que c’est ?

Certaines substances permettent aux plantes, après application, d’activer ses mécanismes naturels de défense contre diverses agressions telles que les maladies. Ils sont nommés stimulateurs de défense des plantes (SDP), en raison de ce mode d’action et non pas selon leur nature. En effet, ces SDP peuvent être issus d’organismes vivants (bactéries, extraits de plantes, algues…), de substances de synthèse (protéines, lipides…) ou de substances minérales (poudres de roche).

Les SDP simulent l’attaque d’un bioagresseur et stimule les différentes voies de défense des plantes. Ces défenses ne sont pas spécifiques d’un pathogène, ce qui permettrait de couvrir un large spectre de pathogènes tout en limitant les risques de résistance. Ils sont cependant recommandés en application préventive et leur efficacité pourrait varier en fonction des conditions pédoclimatiques, de la variété ou des modalités d’application.

Des outils en test pour évaluer l’activation des gènes de défense

Au laboratoire GénoPaV d’ARVALIS, des méthodes moléculaires de type RT-qPCR sont mises au point afin de quantifier l'expression des gènes liés aux défenses des plantes. Cette technique permet de mesurer précisément les variations d'expression de ces gènes, offrant ainsi un aperçu détaillé des réponses biologiques induites par les SDP.

Dans ce cadre, différents prélèvements de plantes sont actuellement réalisés dans les essais d’ARVALIS pour évaluer leur réponse. Ces outils permettront de vérifier l’efficacité des SDP sur l’activation des gènes de défense et mieux comprendre leur mode d’action. Un prérequis pour optimiser leurs usages et améliorer la protection des cultures.