L'USDA constate que l'herbicide tolpyralate a un effet surprenant sur certaines variétés de maïs

L'USDA constate que l'herbicide tolpyralate a un effet surprenant sur certaines variétés de maïs

AGDAILY Reporters*

Ma note : Le tolpyralate n'est pas approuvé dans l'Union Européenne. Une demande formulée en mai 2015 a été subséquemment retirée. Mais il est utile de savoir qu'au sein d'une espèce donnée, des variétés peuvent avoir des comportements différents vis-à-vis des herbicides.

Une équipe de scientifiques de l'Agricultural Research Service (service de la recherche agricole de l'USDA), d'universités et de l'industrie a repéré une nouvelle vulnérabilité génétique à l'herbicide tolpyralate dans 49 variétés de maïs, ce qui constitue le premier rapport sur le contrôle des mauvaises herbes représentant un danger pour la culture de base.

Cette découverte, publiée dans la revue Pest Management Science, permettra aux agriculteurs d'éviter les pertes de récoltes, par exemple en choisissant une variété tolérante au tolpyralate ou en utilisant un produit herbicide différent.

Selon M. Marty Williams, écologiste à l'ARS Global Change and Photosynthesis Research Unit à Urbana, dans l'Illinois, le tolpyralate a été homologué en 2017 et étiqueté pour être utilisé dans les champs en jachère et sur tous les types de maïs de grande culture, de maïs pop-corn et de maïs doux. Il appartient à une classe d'herbicides connus sous le nom d'inhibiteurs de la HPPD (4-Hydroxyphénylpyruvate dioxygénase).

Lorsqu'il est appliqué comme herbicide de post-levée, le tolpyralate déclenche une chaîne biochimique d'événements dans les mauvaises herbes ciblées, qui provoque d'abord un blanchiment des feuilles, puis finalement la mort de la plante.

Normalement, les plantes de maïs peuvent rapidement métaboliser les herbicides inhibiteurs de la HPPD avant qu'ils n'infligent le même type de dommage. Ce processus dépend de la présence ou de l'absence de certains types d'allèles (variantes de gènes) dans une région de leur génome connue sous le nom de NSF1.

Les sélectionneurs de maïs vérifient la présence de ces allèles lors de l'évaluation des nouvelles variétés candidates en les traitant avec du nicosulfuron. Il s'agit d'un herbicide inhibant l'enzyme acétolactate synthase qui peut également servir d'indicateur fiable de la sensibilité d'une variété à plusieurs types d'herbicides de post-levée, y compris la plupart des inhibiteurs de l'ALS et de la HPPD. Il s'avère cependant que la pulvérisation de nicosulfuron n'est pas un indicateur fiable de la tolérance du maïs au tolpyralate.

C'est ce que M. Williams et ses collaborateurs de l'Université du Wisconsin-Madison et de l'Illinois Foundation Seed Inc. ont appris après avoir effectué une série de tests en serre, sur le terrain et en laboratoire en utilisant des techniques de cartographie génétique. Ils ont commencé leurs recherches à la fin de l'été 2021, après qu'un sélectionneur de maïs eut signalé que la pulvérisation de tolpyralate sur une lignée endogames de maïs doux appelée XSEN187 avait gravement endommagé toutes les plantes.

Mais au lieu des allèles qu'elle s'attendait à observer, l'équipe a attribué la sensibilité au tolpyralate de la lignée endogame de maïs doux à un groupe de gènes résidant dans une région unique du chromosome 5. Cela a été confirmé par l'association des allèles avec des dommages visibles dus au tolpyralate dans deux populations de plantes issues de croisements entre la lignée endogame de maïs doux et deux lignées de maïs tolérantes.

Les chercheurs ont élargi leur champ d'investigation, identifiant finalement la sensibilité au tolpyralate dans un total de six types de maïs de grande culture et 43 types de maïs doux. Un dépistage supplémentaire devrait permettre de détecter le caractère dans d'autres variétés également. Prenons le cas de la lignée endogame IL677a, qui a été utilisée pour introduire dans le maïs doux le très populaire gène « sugary enhancer ». Lors des tests, cette lignée s'est révélée extrêmement sensible au tolpyralate, ce qui soulève la possibilité que cette sensibilité ait également été largement introduite dans le maïs doux en même temps que le gène d'amélioration de la teneur en sucre.

Fait important, les chercheurs ont également montré que la sensibilité au tolpyralate des lignées de maïs qu'ils ont évaluées dépend de l'exposition aux adjuvants à base d'huile, des additifs qui sont mélangés dans les réservoirs d'herbicides avant l'application. Toutefois, il n'est pas possible de les supprimer, a fait remarquer M. Williams. Les adjuvants sont essentiels pour garantir l'absorption de l'herbicide dans les feuilles des mauvaises herbes ciblées, ce qui permet de les tuer plus efficacement.

On ne sait pas encore exactement comment le ou les gènes nouvellement identifiés sur le chromosome 5 rendent ces variétés vulnérables aux effets nocifs du tolpyralate. « Nous devons mieux comprendre le mécanisme physiologique afin que les fabricants et les semenciers puissent réduire le risque de dommages aux cultures, par exemple en améliorant la tolérance des cultures à l'herbicide », a déclaré M. Williams. « En outre, la recherche peut avoir des applications au-delà du tolpyralate, car plusieurs nouveaux herbicides inhibiteurs de la HPPD sont en cours de développement à partir du même échafaudage d'anneaux pyrazoles que le tolpyralate. »

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* Source : USDA finds tolpyralate herbicide has surprising effect on some corn (agdaily.com)

Comments

[Zernick]

La sensibilité variétale est un phénomène connu pour plusieurs herbicides depuis un grand nombre d'années. Cela fait 50 ans qu'on dispose de listes de variétés de blé sensibles au chortoluton (substance qui n'est plus autorisée en EU aujourd'hui). Cela est en lien avec la capacité à métaboliser, donc avec l'équipement génétique.

[Zernick]

chlortoluron