Un champignon colonisateur du maïs pourrait l'aider à repousser les maladies et à se développer

Un champignon colonisateur du maïs pourrait l'aider à repousser les maladies et à se développer

Heidi Crnkovic, AGDAILY*

Image : Allexxandar, Shutterstock

Un champignon qui peut coloniser des plantes de maïs, ou s'y développer, ne laisse pas seulement les plantes indemnes – il peut également les aider à repousser les insectes nuisibles et d'autres champignons, selon une nouvelle étude menée par des chercheurs de Penn State.

Dans cette étude, les chercheurs du College of Agricultural Sciences ont étudié les effets du champignon Metarhizium robertsii sur le maïs. Ils ont constaté que lorsque le champignon colonisait le maïs, les plantes étaient moins vulnérables aux effets d'un autre champignon, Cochliobolus heterostrophus (Bipolaris maydis), qui cause la maladie de l'helminthosporiose.

Ils ont également constaté que les plantes de maïs cultivées à partir de semences traitées avec M. robertsii étaient plus grandes et plus lourdes que les plantes cultivées à partir de semences non traitées.

Mme Mary Barbercheck, professeur d'entomologie, a déclaré que les résultats – récemment publiés dans PLOS One – suggèrent que M. robertsii pourrait être un outil important pour faire croître une culture et l'aider à éviter les maladies, en particulier pour les producteurs biologiques.

« On s'est beaucoup intéressé récemment aux produits biologiques à mettre sur les semences ou les plantes pour remplacer ou compléter les produits chimiques de synthèse », a déclaré Mme Barbercheck. « Ces résultats pourraient être utilisés pour mettre au point un traitement à appliquer sur les plantes ou sur les semences avant le semis. Cela pourrait alors aider à promouvoir la croissance et à protéger les plantes contre les parasites et les maladies. »

Selon les chercheurs, M. robertsii est un champignon que les scientifiques étudient depuis des centaines d'années comme moyen de lutte contre les insectes. Mais si les chercheurs savaient que le champignon pouvait infecter les insectes et les tuer, ce n'est qu'il y a une dizaine d'années qu'ils ont découvert que le champignon était également un endophyte – un organisme, comme certaines bactéries et certains champignons, qui vit à l'intérieur des plantes sans leur nuire et qui peut aussi potentiellement leur être bénéfique.

Entre-temps, Mme Barbercheck a déclaré qu'il existe une forte demande de produits d'élevage biologiques aux États-Unis. Par exemple, pour qu'un poulet soit étiqueté « biologique », il doit avoir consommé des aliments biologiques, comme du maïs, tout au long de sa vie. Pour que le maïs soit considéré comme biologique, les producteurs doivent utiliser principalement des moyens « physiques, mécaniques et biologiques » pour lutter contre les parasites, les mauvaises herbes et les maladies, selon le Département Américain de l'Agriculture.

« Pour les producteurs de céréales, il n'existe pratiquement aucun pesticide bon marché qu'ils puissent utiliser », a déclaré Mme Barbercheck. « Nous nous sommes intéressés à la façon dont nous pouvons favoriser la capacité de la plante à tolérer ou à combattre les ravageurs et les maladies, et voici ce champignon qui est commun dans les environnements agricoles et dont nous avons pensé qu'il pourrait aussi avoir d'autres avantages »

Pour vérifier leur hypothèse, l'équipe de recherche a appliqué des spores de M. robertsii sur des graines de maïs avant de semer les graines traitées et non traitées dans une serre. Une fois que les plantes étaient suffisamment grandes pour avoir attteint le stade trois ou quatre feuilles, les scientifiques ont appliqué C. heterostrophus – le champignon responsable de l'helminthosporiose – sur les plantes traitées et non traitées.

Quatre jours plus tard, ils ont mesuré la hauteur des plantes, la biomasse au-dessus du sol, la colonisation des plantes par M. robertsii et la gravité de l'infection par l'helminthosporiose.

Les chercheurs ont constaté que 74 % des plantes dont les semences avaient été traitées avec des spores de M. robertsii ont été colonisées avec succès par ce champignon. Le maïs cultivé à partir de graines traitées au M. robertsii présentait une helminthosporiose moins sévère, ainsi qu'une hauteur et une biomasse aérienne supérieures à celles des plantes cultivées à partir de semences non traitées.

Mme Barbercheck a déclaré qu'à l'avenir, ses collègues et elle continueront à explorer la manière dont le champignon interagit avec le maïs – par exemple, comment les conditions environnementales, telles que l'humidité du sol, influent sur ses effets.

« Comme le changement climatique affecte la fréquence des sécheresses et des inondations, nous voulons voir comment différents environnements pourraient modifier la façon dont ce champignon colonise le maïs et lui profite », a déclaré Mme Barbercheck. « Les recherches rapportées dans cet article ont eu lieu dans des conditions idéales en laboratoire et dans une serre, nous voulons donc passer à l'étape suivante en les examinant dans différents environnements. »

M. Imtiaz Ahmad, ancien chercheur postdoctoral à Penn State, Mme María del Mar Jiménez-Gasco, professeure de phytopathologie, et Mme Dawn S. Luthe, professeure de biologie du stress végétal, ont également participé à ces travaux.

Le National Institute of Food and Agriculture du Département Américain de l'Agriculture et son programme Organic Transitions ont contribué à soutenir ces recherches.

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* Heidi Crnkovic est la rédactrice adjointe d'AGDAILY. Originaire du Nouveau-Mexique, elle a des racines profondes dans le Sud-Ouest et une passion pour tout ce qui touche à l'agriculture.

* Source : Corn-colonizing fungus may help repel disease, grow larger | AGDAILY