Une nouvelle étude menée par des chercheurs de Texas A&M AgriLife a révélé une certaine résistance à la maladie des puces zébrées chez certaines espèces sauvages de pommes de terre.

L'étude de 52 espèces de pommes de terre sauvages - dont une accession était résistante et trois étaient tolérantes à la maladie - a eu lieu dans le cadre d'un effort visant à identifier une nouvelle résistance génétique à la maladie, qui affecte la production de pommes de terre dans le monde entier.

L'étude, "Identification and Characterization of Potato Zebra Chip Resistance Among Wild Solanum Species", a récemment été publiée dans la revue Frontiers in Microbiology .

L'investigateur principal de l'étude était Kranthi Mandadi, Ph.D., scientifique de Texas A&M AgriLife Research au Texas A&M AgriLife Research and Extension Center à Weslaco et professeur associé au Département de pathologie végétale et de microbiologie de Texas A&M.

Les co-chercheurs de l'étude comprennent Isabel Vales, Ph.D., professeure associée d'AgriLife Research et sélectionneur de pommes de terre, Bryan-College Station, et Carlos Avila, Ph.D., professeur associé d'AgriLife Research et sélectionneur de légumes, Weslaco, tous deux au Département de sciences horticoles ; et Freddy Ibanez, Ph.D., scientifique d'AgriLife Research au centre et professeur adjoint au Texas A&M Department of Entomology.

D'autres personnes impliquées dans l'étude étaient les scientifiques de Texas A&M AgriLife Research Victoria Mora, M.S., Manikandan Ramasamy, Ph.D., Mona Damaj, Ph.D., et Sonia Irigoyen, Ph.D., au centre Weslaco, ainsi que Veronica Ancona, Ph.D., phytopathologiste et professeur agrégé à la Texas A&M University-Kingsville.

"Ce type de résultat était précisément ce qu'AgriLife Research envisageait lorsque nous avons décidé de financer des subventions de démarrage pour les maladies des insectes vecteurs", a déclaré Henry Fadamiro, Ph.D., directeur scientifique et directeur associé, AgriLife Research, et doyen associé, Texas A&M College of Agriculture et sciences de la vie. "Nous tenons à remercier l'Assemblée législative du Texas pour le financement de la demande d'articles exceptionnels IVD d'AgriLife Research, qui a rendu ces subventions de démarrage possibles. Leur soutien continu est inestimable."

Qu'est-ce que la maladie de la puce zébrée ?

La puce zébrée est une maladie complexe du fait de son association avec la bactérie incultivable Candidatus Liberibacter solanacearum et de sa transmission par un insecte vecteur, le psylle de la pomme de terre. Signalée pour la première fois à Saltillo, au Mexique, puis dans le sud du Texas, la maladie a été détectée dans de nombreux autres États et régions de culture commerciale de la pomme de terre dans le monde. Si rien n'est fait, cela peut entraîner des pertes de rendement allant jusqu'à 94 %.

Les symptômes aériens des plantes affectées par les puces zébrées comprennent la décoloration violacée des jeunes feuilles, l'enroulement vers le haut des feuilles supérieures, la présence de tubercules aériens, le flétrissement, le retard de croissance et la mort des plantes.

"Les tubercules affectés par les copeaux de zèbre sont de mauvaise qualité, présentant un brunissement des anneaux vasculaires et des taches brunes", a déclaré Mandadi. "Ces frites ont également un goût amer et des motifs rayés brun foncé ressemblant à des zèbres lorsqu'elles sont frites."

Il a déclaré que la maladie finit par réduire le rendement et que la qualité des tubercules devient invendable.

"Si elle n'est pas maîtrisée, la maladie peut nuire considérablement à la production de pommes de terre."

Pourquoi l'étude ?

La pomme de terre est cultivée dans plus de 160 pays et est considérée comme la quatrième culture vivrière de base après le blé, le maïs et le riz. C'est une riche source de glucides et fournit d'autres nutriments essentiels, tels que des fibres alimentaires, des vitamines, des minéraux, des protéines et des antioxydants.

"La pomme de terre est une culture vivrière importante dans le monde entier", a déclaré Mandadi. "Alors que la demande de produits de pommes de terre frais et transformés augmente à l'échelle mondiale, il est nécessaire de gérer et de contrôler les maladies émergentes telles que la puce zébrée."

Au Texas, les pommes de terre sont cultivées dans toutes les régions qui ont une quantité importante de production commerciale de légumes. La superficie commerciale pour la production de pommes de terre se trouve dans les South Plains, Panhandle et Rolling Plains, ainsi que dans les régions de Winter Garden et de Rio Grande Valley.

"Au Texas, nous traitons des problèmes de puces zébrées depuis plus de 20 ans", a déclaré Vales. "Au cours de cette période, la maladie est devenue omniprésente et s'est propagée non seulement dans cet État, mais également dans d'autres États producteurs de pommes de terre."

La bactérie et l'insecte vecteur associés à la maladie des puces zébrées peuvent également affecter d'autres cultures et produits maraîchers, notamment les tomates, les poivrons et les carottes.

Vales a déclaré que les stratégies actuelles de gestion des puces zébrées tournent principalement autour du contrôle du vecteur psylle avec des insecticides ou en modifiant les pratiques culturales, telles que le calendrier des dates de plantation pour retarder l'exposition à la population de psylles.

"Mais ces deux éléments n'ont que des avantages marginaux, et bien que l'utilisation de mesures chimiques ait aidé à contrôler la population de psylles, cette approche est associée à des coûts élevés et au potentiel d'une résistance accrue aux insecticides", a-t-elle déclaré. "C'est pourquoi l'identification et la sélection de nouvelles résistances et tolérances génétiques à la puce zébrée constituent une autre voie importante pour parvenir à une lutte intégrée contre les ravageurs."

Vales a déclaré que des études antérieures avaient signalé des variations dans la préférence du psylle pour les espèces de pommes de terre sauvages et leurs clones reproducteurs.

Les résultats de l'étude

"Au cours des quatre dernières années, notre équipe a étudié des approches pour contrôler la maladie des puces zébrées grâce au financement de démarrage de projets associés au programme de subventions sur les maladies des insectes vecteurs", a déclaré Mandadi.

Le matériel végétal de 52 accessions de pomme de terre sauvage appartenant à une secte Solanum. Un panel de diversité Petota, cultivé à partir de véritables semences de pommes de terre obtenues auprès du National Plant Germplasm System des États-Unis dans le Wisconsin, a été utilisé dans l'étude.

"De nouvelles sources de résistance aux puces zébrées ont été identifiées parmi une collection sauvage d'espèces de Solanum à tubercules présentes dans le panel Petota", a déclaré Mandadi. "Ce panel de pommes de terre sauvages est une collection taxonomiquement bien caractérisée et diversifiée à partir de laquelle on peut extraire des caractéristiques précieuses de la pomme de terre."

Plusieurs des 52 accessions étaient sensibles et modérément sensibles, montrant un enroulement des feuilles vers le haut, une chlorose et un rabougrissement des plantes, a déclaré Mandadi.

"Mais suite au criblage, aux évaluations phénotypiques et à la quantification des bactéries dans les accessions infectées par des psylles porteurs de bactéries, nous avons identifié une accession résistante aux puces zébrées, Solanum berthaultii, ainsi que trois autres accessions modérément tolérantes aux puces zébrées."

Les trois accessions identifiées dans l'étude comme modérément tolérantes au zebra chip étaient S. kurtzianum, S. okadae et S. raphanifolium.

L'équipe de Mandadi a également découvert que S. berthaultii a des trichomes foliaires glandulaires denses, et cette modification structurelle foliaire pourrait être l'un des facteurs responsables d'une grande partie de la résistance observée aux copeaux de zèbre.

"La partie foliaire produit une substance collante qui semble piéger le psylle dans la plante lorsqu'elle entre en contact avec elle", a expliqué Mandadi. "En conséquence, de nombreux psylles meurent avant de se reproduire, réduisant ainsi la transmission de la bactérie aux plantes."

Il a noté que l'accession de la pomme de terre sauvage S. berthautii est originaire de la Bolivie, qui est adjacente au Pérou, historiquement identifiée comme le "lieu de naissance" ancestral de la pomme de terre cultivée.

Il a déclaré que S. berthaultii est une source prometteuse de résistance au psylle de la puce zébrée qui peut être étudiée plus avant pour comprendre les mécanismes de résistance des insectes et incorporée dans le système de production de pommes de terre.

"Il pourrait éventuellement être utilisé dans la sélection de nouveaux cultivars de pomme de terre ou même comme une 'culture piège' qui peut être plantée à côté de cultivars de pomme de terre plus traditionnels afin d'aider à éliminer les psylles", a déclaré Mandadi.

Il a également noté que des approches similaires pour identifier de nouvelles résistances et tolérances génétiques chez les espèces végétales sauvages pourraient aider à contrôler d'autres maladies dévastatrices des cultures, telles que le mildiou de la pomme de terre, le verdissement des agrumes, la maladie de Pierce du raisin et le flétrissement du bananier. + Explorer plus loin

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