B(l)édtime Story

Par , , et

Mots clés : Billets de Blog, Bionum, BioTalk

Si les épis de blé pouvaient parler et nous raconter leur vie, ils auraient de drôles de choses à dire ! Sans doute pourraient-ils narrer d’innombrables histoires de moissons, germinations, pluies battantes et soleil ardent. Ce soir-là, auprès du feu, le Doyen des épis raconte l’histoire tragique de l’invasion du champ par des hordes de champignons parasites.

A Blébourg, des jeunes épis de blé se rassemblent autour d’un feu de camp pour écouter les histoires racontées par le Doyen, celui qui a réussi à sauver la population de blé par le passé. Il conte l’histoire de la Grande invasion des champignons parasites.

Doyen : Il y a fort longtemps, nous avons subi une guerre destructrice, qui a causé la perte de plus de 4 milliers de milliards((D’après https://apsjournals.apsnet.org/doi/abs/10.1094/PHYTO-02-20-0032-R On observe une perte annuelle de 8.6 millions de tonnes de grains de blé à cause de la rouille du blé. Un grain de blé pèse environ 0.05g, et il y a en moyenne 40 grains par épis de blé. Soit (8.610^12)/(400.05) = 4.3*10^12 épis de blés perdus chaque année)) de nos congénères, provoquée par les terribles champignons parasites Puccinia striiformis. 

Tiblé : 4 milliers de milliards ?! J’en reste bouche blée ! C’était quand ? Et qui étaient ces ennemis ?

Doyen : Je vais vous raconter tout ce qu’il nous est arrivé. C’était il y a une quinzaine de lunes. Ce beau jour paisible semblait similaire à tous les autres. Voyez-vous les enfants, nous pensions bien connaître les champignons à l’époque ! Nous en avions souvent vu, à l’orée de notre champ, avec de gros chapeaux bruns ou blancs, et qui étaient tout à fait inoffensifs. Mais en réalité, il existe de nombreuses sortes de champignons qui provoquent des ravages sur les plantes ! Mais rapidement sont arrivés les blé-ssés et les morts, leurs feuilles et leur tige encore maculées des taches jaunes que laissent sur son passage Puccinia striiformis.

Blérénice : Mais quelle menace épi-ventable !

Doyen : Eh oui…Comme disait mon ami Rablé à l’époque : “Ignorance est mère de tous les maux”. Il ne pensait pas si bien dire… Avant leur invasion, nous étions heureux, pleins de fougue et bien nourris par nos engrais. Hélas, nous n’avons appris que trop tard que tout ce que nous étions, tout ce que nous produisions représentait le Saint Graal aux yeux de Puccinia striiformis. Toutes les conditions étaient réunies pour la Grande invasion. Je revois encore les terribles images de ce jour. Rusés, ils choisissaient nos amis les plus fragiles, ceux qui étaient déjà blessés ou malades, pour mieux passer dans les déchirures déjà existantes, celles causées par les insectes qui grignotent nos feuilles par exemple. Dans les tissus des victimes, ils puisaient tous les éléments minéraux, l’eau et les sucres produits lors de notre photosynthèse.

Tiblé : Mais euh… C’est quoi déjà la photosynthèse ? 

Blérénice : Im-blé-cile, la photosynthèse c’est ce qui permet la synthèse de sucres à partir de dioxyde de carbone et d’eau en utilisant l’énergie du Soleil. Sans ça, on ne peut pas se nourrir ! 

Doyen : Arrêtez de vous chamailler les enfants voyons ! Alors où en étions-nous ? Ah oui ! Vous vous demandez peut-être comment des champignons pouvaient bien rentrer dans des tissus végétaux? Eh bien ces scélérats inséraient une structure spécifique dans nos cellules : l’haustorium, une espèce de pompe qui leur permettait de voler toute la nourriture que l’on produisait.

Blérénice : Donc ils vous dévoraient vivants ! 

Doyen : Malheureusement, oui ! Les horribles Puccinia striiformis ne peuvent pas exploiter les organismes morts et ne subsistent qu’aux dépens de plantes hôtes vivantes. En tant que champignons biotrophes, ils ne sont adaptés qu’à puiser leur nourriture dans nos tissus vivants, sans directement les détruire. Ils n’ont donc aucun intérêt à nous tuer rapidement, car ce sont en plus des parasites obligatoires qui ne peuvent se reproduire que lorsqu’ils parasitent un hôte… 

Tiblé : Mais comment ont-ils conduit l’invasion de tout le champ ? Y avait-il une sorte de chef Fongis Khan avec eux pour les guider ? 

Doyen : Même s’ils n’avaient pas de chef, ils s’y prenaient méthodiquement et avaient une stratégie d’invasion redoutable en plusieurs temps. En premier lieu, ils organisent la production de ce que l’on appelle des spores. Ce sont des armes redoutables dans leur arsenal, qui se présentent sous la forme de corpuscules. Ce sont des structures microscopiques qui sont dix fois moins épaisses qu’un cheveu humain et qui servent aux champignons parasites à se reproduire et à se disperser. Ces spores vont ensuite se développer grâce à la nourriture puisée dans la plante, avant d’être envoyées dans les airs et parachutées sur de nouvelles plantes hôtes, afin de les parasiter, et ainsi de suite.

Tiblé : Pourquoi nous et pas nos voisins les épis de maïs ? 

Doyen : S’ils nous attaquent nous et pas nos cousines, c’est parce que ce sont des parasites stricts nécessitant de se développer dans une espèce d’hôte spécifique. Nous, les plantes du genre Triticum, devons donc nous battre contre les champignons qui attaquent notre espèce en particulier. C’est, si vous préférez, un crime contre la Triticité.

Blérénice : Tu m’as trou-blée avec toute cette histoire ! 

Doyen : Oui il y a de quoi ! 

Tiblé : Mais alors, comment t’as fait pour résister à tout ça, ces champignons parasites étaient vraiment terrifiants! 

Doyen : Ma survie n’a tenu qu’à une fibre, j’ai dû sacrifier une partie de mon corps qui commençait à être infectée… 

Blérénice : Sacrifier une partie de toi ? Comment ça ? Mais d’ailleurs, comment pouvais-tu savoir que tu étais parasité ? 

Doyen : Ne vous inquiétez pas les enfants, je vais tout vous expliquer. Nous, les plantes, avons deux techniques pour détecter les intrus dans notre organisme. La première, c’est de les trouver en reconnaissant leurs structures spécifiques. Les microorganismes qui nous attaquent ont souvent des structures moléculaires caractéristiques à leur surface que notre organisme peut reconnaître et qu’il considère comme dangereux. Même si les champignons parasites sont très rusés, ils ne peuvent cacher leur nature bien longtemps, et sont vite détectés avant qu’ils aient pu se propager. La seconde technique, c’est de repérer les effecteurs que les envahisseurs sécrètent. 

Tiblé : Des effecteurs ?

Doyen : Ce sont de petites molécules produites par le pathogène qui sont censées se charger de nous désarmer. Mais nos cellules peuvent les contrer en lançant un message d’alerte qui se répand dans tout notre corps. Après m’être rendu compte que j’étais infecté, mon organisme a généré une réponse hypersensible, c’est-à-dire que toute les cellules de mon corps qui avaient été parasitées par Puccinia striiformis ont été détruites, un peu comme une amputation…

Tiblé : Ah d’accord ! Je comprends mieux ce que tu voulais dire par “sacrifier une partie de toi”, tu t’es en fait débarrassé de tes tissus infectés ! Mais d’ailleurs, la réponse hypersensible est la seule tactique de défense qu’on ait ?! C’est trop nul ! 

Doyen : Pas de panique, j’y viens ! Comme je me suis battu contre ces champignons parasites, mon organisme sait maintenant comment les éliminer rapidement, et la prochaine fois que je les croiserai, des molécules seront produites par mes cellules pour attaquer ces envahisseurs. 

Blérénice : Mais toi, tu t’es déjà battu contre les champignons parasites, mais que se passerait-il pour nous s’ils revenaient ?! Tiblé et moi, on se ferait parasiter et on subirait le même destin que tous tes amis il y a 15 lunes ! N’y-a-t-il pas d’autres moyens de se défendre contre ces envahisseurs ?!

Doyen : Du calme Blérénice… Après cette tragédie, les humains ont commencé à mettre de nouvelles molécules dans notre engrais, qui induisent certaines résistances contre les parasites. Mais j’ai bien vu que ces produits chimiques avaient un effet étrange sur notre champ… Les autres végétaux avec lesquels nous nous entendions bien ont disparu ou semblent malades, les petits rongeurs se font rares… Cette résistance qui nous est offerte n’a pas été acquise au prix de pleurs et de sève, mais au détriment des autres organismes qui nous entourent. 

Finalement, le sacrifice de mes amis n’aura pas été vain s’il a permis, d’une façon ou d’une autre, de vous protéger ! 

Tiblé : Wouah, t’es vraiment trop fort ! Si jamais un jour les méchants champignons reviennent, je les battrai à plate bouture ! 

Doyen : Oui, oui, sans aucun doute Tiblé… 

Blérénice : Mais c’est horrible comme histoire… Et que se passerait-il si une nouvelle souche de champignons encore plus virulente et qu’on ne connaît pas venait nous envahir?! 

Doyen (réprimant un frisson) : Oui, c’est une bonne question… Mais… On en parlera demain, il est déjà tard les enfants. Allons nous coucher !

BIBLIOGRAPHIE

Articles sur les champignons parasites 

Maladies causées par les champignons chez les plantes, plus particulièrement la rouille

Enjeux économiques des pertes causées par la rouille

  • Chai, Y., Pardey, P. G., Hurley, T. M., Senay, S. D., & Beddow, J. M. (2020). A probabilistic bio-economic assessment of the global consequences of wheat leaf rust. Phytopathology, 110(12), 1886‑1896. https://doi.org/10.1094/PHYTO-02-20-0032-R

Articles sur Puccinia striiformis : cycle de vie et parasitisme spécifique

  • Browder, Lewis Eugene. Spécialisation pathogène dans les champignons de rouille céréalière, en particulier Puccinia Recondita F. Sp. Tritici: Concepts, Méthodes d’étude, et d’application. U.S. Agricultural Research Service, 1971.
  • Chen, W., Wellings, C., Chen, X., Kang, Z., & Liu, T. (2014). Wheat stripe (Yellow) rust caused by Puccinia striiformis f. Sp. Tritici. Molecular Plant Pathology, 15(5), 433‑446. https://doi.org/https://doi.org/10.1111/mpp.12116
  • Understanding the lifestyles and pathogenicity mechanisms of obligate biotrophic fungi in wheat : The emerging genomics era. (2018). The Crop Journal, 6(1), 60‑67. https://doi.org/10.1016/j.cj.2017.11.003

La résistance du blé face à la rouille

  • Kolmer, James. « Leaf Rust of Wheat: Pathogen Biology, Variation and Host Resistance ». Forests, vol. 4, no 1, mars 2013, p. 70‑84. www.mdpi.com, https://doi.org/10.3390/f4010070
  • Panwar, V., McCallum, B., & Bakkeren, G. (2013). Endogenous silencing of Puccinia triticina pathogenicity genes through in planta-expressed sequences leads to the suppression of rust diseases on wheat. The Plant Journal, 73(3), 521‑532. https://doi.org/https://doi.org/10.1111/tpj.12047
  • Thabet, M. S., Gado, E. a. M., Najeeb, M. a. A., & El -Deeb, S. H. (2008). Induction of systemic acquired resistance of wheat seedlings against leaf rust disease. Journal of Plant Production, 33(1), 243‑256. https://doi.org/10.21608/jpp.2008.126216

Articles de blogs/BD/vidéos/livres