MiCODetect : vers le cahier des charges d’un Capteur Optique de Détection présymptomatique de Septoria tritici pour la lutte intégrée contre la septoriose du blé

Abstract

Ce volume rassemble l'ensemble des travaux de recherche conduits dans le cadre des appels à projets soutenus par le plan Ecophyto, et présentés à l'occasion du colloque Ecophyto Recherche des 13 et 14 octobre 2015National audienceSeptoria tritici blotch (STB) caused by the fungus Zymoseptoria tritici is the most important disease in wheat, and the first contributor to fungicide use in France and Europe. Adjusting sprayings to the specific requirements of the crop can lead to significant reductions in fungicide use without compromising yield. It has been shown that presymptomatic quantification of the pathogen could be key to achieve this. We hypothesized that the production of fluorescent secondary metabolites by the infected wheat crop could be used as biomarkers of the transition to necrotrophy, to quantify the pathogen, via an adapted sensor. We set up a metabolomic and transcriptomic screening of the wheatseptoria interaction and identified different upregulated metabolic pathways. Specifically, three metabolites from the tryptophan pathway are produced during infection, and emit UV-UV fluorescence. In the field, these metabolites are predictive of ulterior symptom dynamics, and modify the UV-UV spectrum of wheat leaves. Additional experiments will be necessary to determine which emission wavelengths are the most predictive, and to assess how specific and robust this fluorescence is.La septoriose provoquée par le champignon phytopathogène Zymoseptoria tritici est la 1ère maladie contributrice aux traitements fongicides sur blé en France et en Europe. Le raisonnement de son traitement au plus proche des besoins réels peut apporter des économies significatives de produit sans perte de performance technique. Pour cela, la quantification du champignon pendant sa phase asymptomatique d’incubation a été identifiée comme un point clef. Nous faisons l’hypothèse que des métabolites secondaires fluorescents produits par la plante en réponse à l’infection, servant de biomarqueurs de la transition biotrophie-nécrotrophie pourraient être quantifiés par un capteur ad hoc. Nous avons mis en place un protocole d’analyse métabolomique et transcriptomique de l’interaction blé- septoriose, et identifié plusieurs voies métaboliques induites. En particulier, trois métabolites secondaires issus de la voie du tryptophane sont produits lors de l’infection, et émettent une fluorescence dans l'ultra-violet (UV-UV). Au champ, la production de ces métabolites s’avère effectivement prédictive du développement ultérieur des symptômes, et modifie le spectre UV-UV des feuilles de blé. Des expérimentations complémentaires sont à effectuer pour préciser les longueurs d’onde d’émission les plus prédictives et établir le degré de spécificité et de robustesse de ce signal fluorescent