Méthodes d'études des peuplements de bioagresseurs - Licence boumerdes - PDF

**Les méthodes d'études des peuplements de bioagresseurs** **Cours destiné aux étudiants de 3ème Année Protection des Végétaux** **Introduction** Pour rendre compte de la diversité et d'un milieu, il faut connaitre les différentes variations numériques dans le temps et dans l'espace. Pour le fair...

**Les méthodes d'études des peuplements de bioagresseurs** **Cours destiné aux étudiants de 3ème Année Protection des Végétaux** **Introduction** Pour rendre compte de la diversité et d'un milieu, il faut connaitre les différentes variations numériques dans le temps et dans l'espace. Pour le faire, on a recours a des techniques de dénombrements des peuplements. La méthode idéale de dénombrement est celle qui donnerait, a un moment donné, une image fidèle du peuplement occupant une surface définie( Nageleisen et Bouget, 2009). **1 -Définition** Les bio agresseurs c'est les ennemies des cultures. Ce sont des organismes vivants qui attaquent les plantes cultivées et causent ainsi des pertes économiques. Les ennemis de cultures se repartissent en trois grandes familles : 1 -les microorganismes (champignons, bactéries, virus), ce sont généralement des agents pathogènes (c'est la phytopathologie). 2 -les animaux (insectes, acariens, nématodes, oiseaux, mammifères), ces animaux sont des ravageurs ou parasites des plantes (c'est la zoologie). 3 -les mauvaises herbes ou les plantes adventices (c'est la malherbologie). L'objectif de la protection des cultures est de réduire les pertes de récoltes occasionnées par les bio agresseurs. Le concept protection des végétaux se rapporte à la gestion des différentes productions végétales en vue de les protéger contre les facteurs qui peuvent, directement ou indirectement altérer la quantité et la qualité de produit agricole**.** I. La phytopathologie Les champignons se devise en trois groupes: **Les moisissures (champignons filamenteux), Les levures (unicellulaires) et Les champignons macroscopiques.** Environ 100 000 espèces de Mycètes ont été décrites à ce jour, mais la majorité sont des microorganismes incultivés et les estimations des mycologues de leur nombre total vont de 0,8 à 5 millions. Riches en enzymes, ils peuvent recycler les parties les plus dures des végétaux. Certains d'entre eux sont symbiotiques et développent des mycorhizes avec les racines des plantes. D'autres sont utiles à certains insectes pour dégrader la cellulose et la lignine qui leur servira de nourriture, aussi ils servent de nourriture aux insectes mycétophages et à leur larves. L'homme s'en sert pour la fabrication des médicaments (antibiotiques, vitamines), d'aliment (pain, fromages), d'enzymes... **Leur cycle vital** peut se faire **par reproduction sexuée ou asexuée.** Dans la reproduction sexuée, **les spores** présentent des différences notables en termes de forme, taille et autres caractéristiques, **spécifiques de l'espèce.** certains champignons sont **parasites** et hautement pathogènes pour l'homme, les animaux et les plantes causant des pertes économiques considérables aux agriculteurs. Les champignons parasites sont responsables d'attaques sur les végétaux et animaux. Considérés comme ravageurs ou auxiliaires biologiques, ils peuvent provoquer des degats a plusieurs niveaux. Les champignons phytopathogènes sont considérés comme les micos organismes ayant le plus dimpact économiques sur les cultures. on les trouve partout dans le monde, sur tous types de culture, et les dommage quils causent peuvent mener a une perte totale de la production. Les champignons phytopathogènes attaquent surtout les parties aériennes des plantes, mais certains champignons présents dans le sol infectent les racines , ou bien s'introduisent par les parties souterraines des plantes dans les systèmes vasculaires, et colonisent donc toute la plante en remontant les vaisseaux du xylème, provocant des maladies telles que la fonte des semis, la pourriture vasculaire ou la pourriture des racines. **Définition** La pathologie de la plante ou la phytopathologie est une science et une profession qui utilise et combine la connaissance de base de botanique, mycologie, bactériologie, virologie, nématologie, anatomie et physiologie végétale, génétique, biologie moléculaire, génie génétique, biochimie, horticulture, agronomie, culture des tissus, science du sol, écologie, chimie, physique, météorologie, et beaucoup autres branches de science **.** On peut regroupées les maladies des plantes par 1. Types des symptômes : Maladies des flétrissements, maladies des pourritures, les taches foliaires, les rouilles. 2. Type d'organes qu'elles affectent : Maladies racinaires, maladies des tiges, maladies racinaires. 3. Type des plantes affectées : Herbacées, maraichères, mais le critère le plus utile reste la classification par le pathogène responsable. a. Maladies infectieuses causées par des champignons ; des virus, des protozoaires, des plantes supérieurs parasites, des protozoaires et des nématodes. b. Maladies non infectieuses causées par Températures trop basses ou très hautes, le manque ou excès d'humidité, le manque ou excès de lumière, le manque d'oxygène, les Déficiences nutritionnelles, la pollution atmosphérique, la Toxicité minérale et la Toxicité des pesticides. Développement de la maladie dans les plantes ============================================ Une plante devient malade dans la plupart des cas, quand elle est attaquée par un agent pathogène ou quand elle est touchée par un agent abiotique. Par conséquent, dans le premier cas, pour que la maladie produite, au moins deux éléments sont nécessaires, la plante et l'agent pathogène doivent venir en contact et doivent interagir. Si, au moment du contact, les conditions sont trop froides, trop chaudes, trop secs, l\'agent pathogène peut être incapable d\'attaquer la plante. Apparemment, une troisième composante, à savoir un ensemble des conditions environnementales. Chacune des trois composantes présentes une variabilité considérable, peut affecter le degré de la sévérité de la maladie au sein d\'une plante individuelle et au sein d\'une population végétale. Par exemple, la plante peut être d\'une espèce ou variété qui peut être plus ou moins résistantes à l\'agent pathogène ou il peut être trop jeune ou trop vieux pour ce pathogène préfère. De même, l\'agent pathogène peut être d\'une race plus ou moins virulente, il peut être présent en petit nombre, il peut être dans un état de dormance, ou elle peut exiger d\'un film d\'eau ou d\'un vecteur spécifique. Enfin, l\'environnement peut affecter à la fois la croissance et la résistance de la plante hôte et également le taux de croissance ou la multiplication et le degré de virulence du pathogène, ainsi que sa dispersion par le vent, l\'eau, vecteur, et ainsi de suite. Les interactions des trois composantes de la maladie ont souvent été distingué comme un triangle, généralement appelé le \"triangle de la maladie.\" Chaque côté du triangle représente l\'une des trois composantes. 1. **Le diagnostic en phytopathologie:** a. Observation et classification des symptômes =========================================== b. Observation et caractérisation des agents pathogènes par examen visuel c. Isolement et culture des agents phytopathogènes sur milieux artificiels. Prélèvement des échantillons: ============================= Dans le cas ou le diagnostic n est pas possible dans le champ, des prélèvements des échantillons est nécessaire en vue de les analysés. ======================================================================================================================================= Il est préférable de prélever des plantes entières, que d'échantillonné que des organes qui semblent altérés. Il est important de prélever des échantillons à plusieurs stades d'évolution de la maladie, notamment des plantes présentant au début des symptômes (en vue d'isoler l'agent pathogène et d'observer ses fructifications) ou montrant un stade avancé de l'affection (présence des organes de conservation du parasite). II. Techniques d'identification de laboratoire : ================================================ 1. **Le postulat dekoch** Robert koch décrivit en 1881 des méthodes d'isolement des bactéries et champignons pathogènes, en énonçant un postulat qui précise les étapes successives auxquelles il doit être satisfait pour pouvoir établir une relation causale entre une maladie et un microorganisme. Bien que se postulat ait été formulé pour des maladies infectieuses de l'homme, il peut être transposé aux principales affections parasitaires desvégétaux. 1. L'agent doit être présent chez les plantes malades, et absent chez les plantessaines 2. L'agent doit pouvoir isolé de plantes malades et multiplié sur en cultureaxénique 3. Lorsque l'agent en culture pure est inoculé à une plante saine, il doit induire les symptômes caractéristiques de lamaladie 4. A partir des plantes ainsi infectées expérimentalement, on doit pouvoir isoler l'agent pathogène. La réalisation complète ou partielle de postulat de koch fait appelle à un ensemble de techniques d'observation (microscopique), nécessaire pour la détection et l'identification du parasite in situ, de techniques d'isolement de l'agent pathogène à partir des tissus de l'hôte, de méthodes de production de l'inoculum en culture pure et d'inoculation des plantes hôte en laboratoire. Diagnostic des maladies dues aux champignons: ============================================= 1. **Examen des échantillons:** Un simple examen attentif de la surface des échantillons de plantes malades à l'aide d'une loupe binoculaire, suffit parfois à mettre en évidence des fructifications de champignons. L'incubation, dans une enceinte humide, d'échantillons portant de jeunes lésions, peut induire le développement des fructifications de l'agent pathogène. On lave préalablement l'échantillon à l'eau courante et on découpe des fragments qui seront placés en boite de Petri sur un papier filtre humidifier avec l'eau distillé stérile. En vue de la réalisation d'observations microscopiques, on fera généralement des montages extemporanés dans l'eau. Les fragments de matériel frais peuvent être placés entre lame et lamelle, de préférence dans le lactophénol d'Amann afin de réaliser une fixation rapide évitant l'altération de matériel. On peut colorer spécifiquement les parois des hyphes mycéliens avec le bleu coton à 0,5% ou avec le bleu Trypan 0,1% dans l'acide lactique ou le lactophénol. Symptômes = anomalies du phénotype par rapport à la norme attendue. Le symptôme constitue une réponse pathologique de la plante à un stress donné qu'il soit d'origine biotique ou abiotique. Dégâts ("*damages*") = altérations du produit de la culture ou de son potentiel de production Perte ("*loss*") =.déficit économique ou social résultant des dégâts et exprimés en quantité du produit ou en valeur financière **Un même symptôme peut être induit par des causes très diverses** **Exemple :** **1-Jaunissements** -**Facteurs non parasitaires**: excès d'eau, carence en fer, absence de lumière, résidus des herbicides) -**Facteurs parasitaires**: virus, viroïdes, phytoplasmes, champignons vasculaires. **2. Balais de sorcière (= "*witches brooms*")** -**Facteurs parasitaires:** bactéries, champignons, phytoplasmes, virus, insectes, - **Facteurs climatiques**,... etc. **3. Flétrissements (= "*wilting*")** -**Facteurs climatiques:** stress hydrique (manque d'eau), évaporation excessive (excès thermique). -**Facteurs parasitaires:** altération des racines ou du collet (champignons ou insectes), obstruction des vaisseaux du xylème (champignons vasculaires ou bactéries) Signes et symptômes Signes = présence physique du pathogène Symptômes = réponse pathologique de la plante **III-Caractères généraux des virus phytopatogènes** **III-1-Définition : ** * Les virus sont infectieux et potentiellement pathogènes; ce sont des entités nucléoprotéiques possédant un seul type d\'acide nucléique (ARN ou ADN); ils sont reproduits par la cellule à partir de leur matériel génétique; ils sont incapables de croître et de se diviser.* De cette définition, se dégagent donc cinq critères permettant de différencier un virus d\'un autre organisme vivant: 1. Un virus contient un seul type d\'acide nucléique, soit ADN, soit ARN; 2. Le virus se reproduit à partir de son seul acide nucléique; 3. Le virus est incapable de croître et de subir des divisions binaires; 4. Le virus ne possède aucune information génétique concernant les enzymes du métabolisme intermédiaire producteur d\'énergie; 5. La multiplication du virus nécessite l\'utilisation des structures de la cellule hôte et plus spécialement de ses ribosomes; Le virus est le plus petit des micro-organismes, en moyenne, sa taille est mille fois inférieure à celle d\'une bactérie. Pour avoir une idée de l\'échelle, une cellule humaine a un diamètre de dix microns, un globule rouge a un diamètre de sept microns, le virus de la fièvre jaune a un diamètre de deux centièmes de microns.\ http://vaccin.sourceforge.net/docs/definition1001.png Figure 2: Schéma d\'un virus à enveloppe - le virus de la grippe. Un virus est structuré (voir [Fig:]{.smallcaps} 2) à partir d\'un acide nucléique - ARN ou ADN - associé à des protéines appelées *nucléoprotéines*. Cette base consiste le génome viral. **1.4  Infection et réplication** Le virus agit comme un pirate de l\'air de la cellule qu\'il infecte, dans le sens où il la détourne de son fonctionnement normal. En effet, bien que le virus transporte l\'ensemble du code nécessaire à sa réplication, il a besoin du moteur de réplication de la cellule hôte pour se reproduire. Lorsqu\'il est complet, le cycle de multiplication d\'un virus dans une cellule conduit à la production de nouvelles particules virales. Ce cycle se nomme *cycle productif*. Il existe au total, trois types d\'infection de la cellule: 1. l\'**infection productive**, aboutissant à la production de virus complet et entraînant la mort de la cellule; 2. l\'**infection abortive**, le virus n\'est pas complètement synthétisé, il n\'y a pas de production virale et pas de conséquences sur la cellule; 3. l\'**infection persistante**, le génome viral reste dans la cellule, il n\'y a pas de production virale mais le comportement de la cellule change: apparition de cellule maligne;