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Rouille (champignon) – Wikipedia


Rouille sont des maladies des plantes causées par des champignons pathogènes de l’ordre Pucciniales (anciennement Uredinales).

On estime que 168 genres de rouille et environ 7 000 espèces, dont plus de la moitié appartiennent au genre Puccinia, sont actuellement acceptés.[1] Les champignons de la rouille sont des agents phytopathogènes hautement spécialisés dotés de plusieurs caractéristiques uniques. Pris en groupe, les champignons de la rouille sont divers et affectent de nombreux types de plantes. Cependant, chaque espèce a une gamme d’hôtes très étroite et ne peut pas être transmise à des plantes non hôtes. De plus, la plupart des champignons de la rouille ne peuvent pas être cultivés facilement en culture pure.

Une seule espèce de champignons de la rouille peut être capable d’infecter deux hôtes végétaux différents à différents stades de son cycle de vie et peut produire jusqu’à cinq structures productrices de spores morphologiquement et cytologiquement distinctes, à savoir, spermogonie, aecia, uredinia, telia et basidia dans les étapes successives de la reproduction.[2] Chaque type de spore est très spécifique à l’hôte et ne peut généralement infecter qu’un seul type de plante.

Les champignons de la rouille sont des agents pathogènes des plantes obligatoires qui infectent uniquement les plantes vivantes. Les infections commencent lorsqu’une spore atterrit à la surface de la plante, germe et envahit son hôte. L’infection est limitée aux parties des plantes telles que les feuilles, les pétioles, les pousses tendres, la tige, les fruits, etc.[1] Les plantes gravement infectées par la rouille peuvent apparaître rabougries, chlorotiques (jaunies) ou présenter des signes d’infection tels que des fructifications de la rouille. Les champignons de la rouille poussent intracellulairement et produisent des fructifications produisant des spores à l’intérieur ou, plus souvent, à la surface des parties de la plante affectées.[1] Certaines espèces de rouille forment des infections systémiques pérennes qui peuvent provoquer des déformations des plantes telles que le retard de croissance, le balai de sorcière, le chancre des tiges, les galles ou l’hypertrophie des parties de la plante affectées.

Les rouilles portent leur nom car elles sont le plus souvent observées sous forme de dépôts de spores pulvérulentes de couleur rouille ou brunes sur les surfaces des plantes. Le festival agricole romain Robigalia (25 avril) a des origines anciennes dans la lutte contre la rouille du blé.[3]

Impacts[[[[Éditer]

Les rouilles sont considérées comme les agents pathogènes les plus nocifs pour l’agriculture, l’horticulture et la foresterie. Les champignons de la rouille sont des préoccupations majeures et des facteurs limitants pour une culture réussie des cultures agricoles et forestières. La rouille vésiculeuse du pin blanc, la rouille des tiges de blé, la rouille du soja et la rouille du café sont des exemples de cultures notoirement nuisibles et économiquement importantes.[1]

Cycle de la vie[[[[Éditer]

Toutes les rouilles sont des parasites obligatoires, ce qui signifie qu’elles nécessitent un hôte vivant pour terminer leur cycle de vie. Ils ne tuent généralement pas la plante hôte mais peuvent gravement réduire la croissance et le rendement.[4] Les cultures céréalières peuvent être dévastées en une seule saison; chênes infectés dans la tige principale au cours de leurs cinq premières années par la rouille Cronartium quercuum meurent souvent.[5]

Les champignons de la rouille peuvent produire jusqu’à cinq types de spores à partir des types de fructification correspondants au cours de leur cycle de vie, selon l’espèce. Les chiffres romains sont traditionnellement utilisés pour désigner ces types morphologiques.

  • 0-Pycniospores (Spermatia) de Pycnidia. Ceux-ci servent principalement de gamètes haploïdes dans les rouilles hétérothalliques.
  • JE-Écécospores d’Aecia. Celles-ci servent principalement de spores dikaryotes, asexuées non répétitives et infectent ensuite l’hôte principal.
  • II-Urediniospores d’Uredia (Uredinia). Celles-ci servent de spores végétatives dikaryotes répétitives. Ces spores sont appelées stade de répétition car elles peuvent provoquer une auto-infection sur l’hôte principal, réinfectant le même hôte sur lequel les spores ont été produites. Ils sont souvent abondants, rouges / orange, et un signe important de rouille.
  • III-Téliospores de Telia. Ces spores dikaryotes sont souvent le stade de survie / hivernage du cycle de vie. Ils n’infectent généralement pas directement une plante; au lieu de cela, ils germent pour produire des basides et des basidiospores.
  • IV-Basidiospores des téliospores. Ces spores haploïdes portées par le vent infectent souvent l’hôte alternatif au printemps.[6][7] Ils sont rarement observés en dehors du laboratoire.

Les champignons de la rouille sont souvent classés par cycle de vie. Trois types de base de cycles de vie sont reconnus en fonction du nombre de types de spores macrocyclique, démicyclique, et microcyclique.[1] Le cycle de vie macrocyclique a tous les états de spores, le démicyclique n’a pas l’état urédinien et le cycle microcyclique n’a pas les états basidial, pycnial et aecial, ne possède donc que l’urédinie et le telia. La spermagonie peut être absente de chaque type mais surtout du cycle de vie microcyclique. Dans les cycles de vie macrocycliques et démicycliques, la rouille peut être alternée avec l’hôte (hétéroïque) (c.-à-d., L’état écologique est sur un type de plante, mais l’état télial sur une plante différente et sans rapport), ou alterné sans hôte (autoïque) ( c’est-à-dire, les étatsécial et télial sur le même hôte végétal).[1] Hétéroïque les champignons de la rouille ont besoin de deux hôtes non apparentés pour achever leur cycle de vie, l’hôte principal étant infecté par les éciospores et l’hôte alternatif infecté par les basidiospores. Cela peut être contrasté avec un autoécieux champignon qui peut compléter toutes les parties de son cycle de vie sur une seule espèce hôte.[6] Comprendre le cycle de vie des champignons de la rouille permet une gestion appropriée des maladies.[8]

Relation hôte-champignon-rouille[[[[Éditer]

Il existe des schémas précis de relation avec les groupes de plantes hôtes et les champignons de la rouille qui les parasitent. Certains genres de champignons de la rouille, en particulier Puccinia et Uromyces, comprennent des espèces capables de parasiter les plantes de nombreuses familles. D’autres genres de rouille semblent être limités à certains groupes de plantes. La restriction de l’hôte peut, chez les espèces hétéro-conscientes, s’appliquer aux deux phases du cycle de vie ou à une seule phase.[1]

Processus d’infection[[[[Éditer]

Les spores des champignons de la rouille peuvent être dispersées par le vent, l’eau ou les insectes vecteurs.[9] Lorsqu’une spore rencontre une plante sensible, elle peut germer et infecter les tissus végétaux. Les spores de rouille germent généralement à la surface d’une plante, formant un hyphe court appelé tube germinatif. Ce tube germinatif peut localiser une stomie par un processus sensible au toucher connu sous le nom de thigmotropisme. Cela implique de s’orienter vers les crêtes créées par les cellules épidermiques à la surface des feuilles et de croître directionnellement jusqu’à ce qu’il rencontre une stomie.[10]

Hyphe rouille attaquant la stomie (grossissement 1600x)

Au-dessus de la stomie, une pointe hyphale produit une structure d’infection appelée appressorium. Du dessous d’un appressorium, un hyphe élancé pousse vers le bas pour infecter les cellules végétales[11] On pense que l’ensemble du processus est médié par des canaux ioniques de calcium sensibles à l’étirement situés à la pointe de l’hyphe, qui produisent des courants électriques et modifient l’expression des gènes, induisant la formation d’appressorium.[12]

Une fois que le champignon a envahi la plante, il se développe en cellules de mésophylle végétale, produisant des hyphes spécialisés appelés haustoria. Les haustoria pénètrent les parois cellulaires mais pas les membranes cellulaires: les membranes cellulaires végétales s’invaginent autour du corps haustorial principal formant un espace appelé matrice extra-haustoriale. Une bande de cou riche en fer et en phosphore relie la membrane végétale et fongique dans l’espace entre les cellules pour l’écoulement de l’eau, connu sous le nom d’apoplaste, empêchant ainsi les nutriments d’atteindre les cellules de la plante. L’haustorium contient des transporteurs d’acides aminés et de sucre hexose et H+-ATPases qui sont utilisées pour le transport actif des nutriments de la plante, nourrissant le champignon.[13] Le champignon continue de croître, pénétrant de plus en plus de cellules végétales, jusqu’à la croissance des spores. Le processus se répète tous les 10 à 14 jours, produisant de nombreuses spores qui peuvent se propager à d’autres parties de la même plante ou à de nouveaux hôtes.

Champignons de rouille communs en agriculture[[[[Éditer]

[6][8][14]

Gestion des maladies des champignons de la rouille[[[[Éditer]

Les méthodes de contrôle des maladies des champignons de la rouille dépendent en grande partie du cycle de vie de l’agent pathogène particulier. Voici des exemples de plans de gestion des maladies utilisés pour lutter contre les maladies macrocycliques et démicycliques:

Maladie macrocyclique: L’élaboration d’un plan de gestion pour ce type de maladie dépend en grande partie du fait que le stade répétitif (urédiniospores) se produit sur la plante hôte économiquement importante ou sur l’hôte alternatif. Par exemple, l’étape répétitive de maladie de la rouille vésiculeuse du pin blanc ne se produit pas sur les pins blancs mais sur l’hôte alternatif, Ribes spp. En août et septembre Ribes spp. donnent naissance à des téliospores qui infectent les pins blancs. L’élimination de l’hôte alternatif perturbe le cycle de vie des champignons de la rouille Cronartium ribicola, empêchant la formation de basidiospores qui infectent l’hôte principal. Bien que les spores des pins blancs ne puissent pas infecter d’autres pins blancs, les spores de survie peuvent passer l’hiver sur les pins infectés et se réinfecter Ribes spp. la saison suivante. Le tissu infecté est retiré des pins blancs et des quarantaines strictes de Ribes spp. sont maintenus dans les zones à haut risque.[6][17]

Puccinia graminis est un champignon hétéroïque macrocyclique qui cause la rouille des tiges de blé. Le stade répétitif de ce champignon se produit sur le blé et non sur l’hôte alternatif, l’épine-vinette. Le stade répétitif permet à la maladie de persister dans le blé même si l’hôte alternatif peut être retiré. La plantation de cultures résistantes est la forme idéale de prévention des maladies, cependant, les mutations peuvent donner naissance à de nouvelles souches de champignons qui peuvent surmonter la résistance des plantes. Bien que la maladie ne puisse pas être arrêtée par le retrait de l’hôte alternatif, le cycle de vie est perturbé et le taux de mutation est diminué en raison de la recombinaison génétique réduite. Cela permet aux cultures issues de la résistance de rester efficaces pendant une plus longue période.[6][18]

Maladie démicyclique: Parce qu’il n’y a pas d’étape répétitive dans le cycle de vie des champignons démicycliques, le retrait de l’hôte principal ou de l’hôte alternatif perturbera le cycle de la maladie. Cette méthode, cependant, n’est pas très efficace pour gérer toutes les maladies démicycliques. La maladie de la rouille du cèdre et du pommier, par exemple, peut persister malgré le retrait d’un des hôtes, car les spores peuvent être disséminées sur de longues distances. La gravité de la rouille cèdre-pomme peut être gérée par l’élimination des galles produisant des basidiospores des genévriers ou l’application de fongicides protecteurs sur les genévriers.[19]

Contrôle à domicile[[[[Éditer]

Les maladies de la rouille sont très difficiles à traiter. Les fongicides tels que le mancozèbe ou la triforine peuvent aider mais ne peuvent jamais éradiquer la maladie. Certaines solutions préventives organiques sont disponibles et la poudre de soufre est connue pour arrêter la germination des spores. Des normes d’hygiène élevées, un bon drainage du sol et un arrosage soigneux peuvent minimiser les problèmes. Toute apparence de rouille doit être traitée immédiatement en enlevant et en brûlant toutes les feuilles affectées. Le compostage ou le fait de laisser de la végétation infectée au sol propage la maladie.

Contrôle commercial[[[[Éditer]

Dans certaines grandes cultures, les fongicides sont appliqués par voie aérienne. Le processus est coûteux et l’application de fongicide est mieux réservée aux saisons où les maladies foliaires sont graves. La recherche indique que plus la gravité de la maladie foliaire est élevée, plus le retour de l’utilisation de fongicides est important.[20] La rouille du sud du maïs peut être confondue avec la rouille commune. La caractéristique distinctive de la rouille australe est que les pustules se forment principalement à la surface supérieure des feuilles et que les spores sont de couleur plus orange. La rouille australe se propage plus rapidement et a un impact économique plus élevé lorsque les conditions météorologiques chaudes et humides persistent. Les applications de fongicide en temps opportun pour lutter contre la rouille australe sont plus cruciales qu’avec la rouille ordinaire.[21]

Une variété de méthodes préventives peuvent être employées pour les maladies de rouille:

  • Des niveaux d’humidité élevés peuvent exacerber les symptômes de la rouille. Éviter l’arrosage aérien la nuit, en utilisant l’irrigation au goutte à goutte, en réduisant la densité des cultures et en utilisant des ventilateurs pour faire circuler le flux d’air peut réduire la gravité de la maladie.
  • L’utilisation de variétés de plantes résistantes à la rouille
  • La rotation des cultures peut briser le cycle de la maladie car de nombreuses rouilles sont spécifiques à l’hôte et ne persistent pas longtemps sans leur hôte.
  • Inspection des plantes et boutures importées pour détecter les symptômes. Il est important d’observer en permanence les plantes car les maladies de la rouille ont une période de latence (la plante a la maladie mais ne présente aucun symptôme).
  • L’utilisation de semences exemptes de maladies peut réduire l’incidence de certaines rouilles[18]

Plantes hôtes affectées[[[[Éditer]

Il est probable que la plupart des espèces végétales sont affectées par certaines espèces de rouille. Les rouilles portent souvent le nom d’une espèce hôte qu’elles infectent. Par exemple; Puccinia xanthii infecte la plante à fleurs du cocklebur (Xanthium). Récemment, un total de 95 champignons de la rouille appartenant à 25 genres associés à 117 espèces de plantes forestières appartenant à 80 genres hôtes appartenant à 43 familles d’accueil ont été signalés dans les Ghâts occidentaux, Kerala, Inde.[1] Les champignons de la rouille comprennent:

Les genres d’hôtes infectés par la rouille comprennent:[1]

Certains des hôtes les plus connus comprennent:

  • Arisaema triphyllum, Jack-in-the-pulpit
  • Avena sativa, L’avoine
  • Berberis vulgaris, Épine-vinette commune
  • Vicia faba – Fèves
  • Coffea arabica – Café
  • Crataegus monogyna – Aubépine
  • Chrysanthème
  • Cydonia – Coing
  • Euphorbia maculata, Euphorbe tachetée
  • Fuchsia spp,
  • Ail
  • Hordeum vulgare, Orge
  • Juniperus virginiana, Red Cedar (maladie du pommier Juniper)
  • Juniperus communis – Genévrier
  • Allium ampeloprasum – Poireau
  • Malus – Pomme
  • Mentha piperita – Menthe poivrée
  • Mespilus – Néflier
  • Oignon
  • Pelargonium
  • Primula veris
  • Primula vulgaris
  • Pyrus – Poire
  • Rosa spp, Des roses
  • Triticum spp., Blé
  • Oxalis spp., Oxalis
  • Secale cereale, Seigle
  • Senecio vulgaris – Séneçon commun
  • Xanthium canadense Cocklebur

Hyperparasites de rouilles[[[[Éditer]

Dans la famille des Sphaeropsidaceae des champignons Sphaeropsidales, espèces du genre Darluca sont des hyperparasites sur rouilles.[22]

Galerie[[[[Éditer]

Voir également[[[[Éditer]

Références[[[[Éditer]

  1. ^ une b c e F g h je Mohanan C. (2010). Champignons de rouille du Kerala. Kerala, Inde: Kerala Forest Research Institute. p. 148. ISBN 978-81-85041-72-8.
  2. ^ Kolmer, James A; Ordonez, Maria E; Groth, James V (2001). eLS. John Wiley & Sons, Ltd. doi: 10.1002 / 9780470015902.a0021264. ISBN 9780470015902.
  3. ^ Evans, R. (2007). Utopia Antiqua: lectures de l’âge d’or et déclin à Rome. Taylor & Francis. ISBN 978-1-134-48787-5. Récupéré 2018-01-12.
  4. ^ Laboratoire central des sciences. (2006). Santé des plantes: rouilles [Fact Sheet]. Récupéré de www.csldiagnostics.co.uk
  5. ^ « Rust Fungi ». www.backyardnature.net.
  6. ^ une b c e Schumann, G. et D’Arcy, C. (2010). Pathologie végétale essentielle. Presse APS
  7. ^ Scott, K.J et Chakravorty, A.K., (1982), The Rust fungi. Presse académique.
  8. ^ une b Peterson, R., (1974). Le cycle de vie du champignon rouille. La revue botanique. 40 (4), 453 à 513.
  9. ^ Craigie, J.H. (1931). Phytopathologie, 21,1001
  10. ^ Dickinson, M. Pathologie moléculaire des plantes. 2003.
  11. ^ Deising, H.B., S. Werner et M. Wernitz, The role of fungal appressoria in plant infection. Microbes Infect, 2000. 2 (13): p. 1631-41.
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  15. ^ Hooker, Arthur L (1967). « La Génétique et l’Expression de la Résistance dans les Plantes aux Rouilles du Genre Puccinia ». Annu. Rev. Phytopathol. 5 (1): 163-178. doi: 10.1146 / annurev.py.05.090167.001115.
  16. ^ Hurtado-Gonzales, O. P .; Valentini, G .; Gilio, T. A .; Martins, A. M .; Song, Q .; Pastor-Corrales, M. A. (2016). « Cartographie fine d’Ur-3, un lieu historique de résistance à la rouille dans le haricot commun ». G3 (Bethesda, Md.). 7 (2): 557–569. doi: 10.1534 / g3.116.036061. PMC 5295601. PMID 28031244.
  17. ^ L’Université de Cornell. (2005). Rouille vésiculeuse du pin blanc: Cronartium ribicola [Fact sheet]. Récupéré de http://plantclinic.cornell.edu
  18. ^ une b Marsalis, M. et Goldberg, N. (2006). Maladies de la rouille des feuilles, des tiges et des rayures du blé. [Fact sheet]. Université d’État du Nouveau-Mexique
  19. ^ Wallis, C. et Lewandowski, D. (2008). Maladies de la rouille du cèdre des plantes ornementales. [Fact Sheet]. Ohio State University
  20. ^ « Stopsoybeanrust.com ». www.stopsoybeanrust.com.
  21. ^ « Rouille commune du maïs ». www.channel.com.
  22. ^ faculty.ucr.edu (récupéré en décembre 2015)

Liens externes[[[[Éditer]




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