Des chercheurs sauvent les pommes de terre égyptiennes grâce aux champignons amicaux
Considéré comme le quatrième aliment de base au monde, après le maïs, le riz et le blé, la culture de la pomme de terre est d’une importance cruciale. Cependant, malgré son importance, les pesticides chimiques utilisés par les agriculteurs se révèlent inadaptés face aux nématodes (vers ronds) qui envahissent les racines, causant des maladies graves au rendement.
Ces vers, connus sous le nom de « Nématodes à galle racinaire », empêchent les racines des plantes d’absorber l’eau et les nutriments du sol. À l’instar des agents pathogènes chez l’humain qui développent une résistance aux antibiotiques, ces nématodes ont également acquis une résistance aux pesticides conventionnels. Cependant, une équipe de recherche de la ville des recherches scientifiques et des applications technologiques à Alexandrie, en Égypte, a trouvé une solution à ce problème en adoptant une méthode de résistance biologique, récemment publiée dans la revue Scientific Reports, se basant sur l’utilisation de « champignons endophytes respectueux de l’environnement ».
Un résultat issu des graines de fenugrec
La recherche s’est concentrée sur l’efficacité du champignon Aspergillus flavus, isolé à partir des graines de fenugrec. Les chercheurs ont analysé le liquide dans lequel le champignon avait grandi (le milieu de culture) pour comprendre les substances chimiques qu’il produit.
Grâce à la spectrométrie de masse combinée à la chromatographie en phase gazeuse, de nombreuses substances chimiques ont été identifiées, capables de tuer ou d’inhiber les nématodes. Ces substances comprennent les acides « gadolique », « oléique diéthanolamide », et « palmitique », qui se révèlent particulièrement efficaces pour lutter contre les nématodes nuisibles aux pommes de terre.
D’autres composés, tels que l’acide gallique, le catéchine et l’acide férulique, ont également été découverts dans le milieu de culture. Ces composés possèdent diverses propriétés bénéfiques, y compris une activité antioxydante, et pourraient aider à protéger les plantes, renforçant ainsi l’efficacité des champignons contre les nématodes.
Réduction du nombre de nématodes et d’œufs
Rahab Gharib, professeure au département de protection des plantes et de diagnostic moléculaire au centre de recherche sur l’agriculture des terres arides à Alexandrie, et chercheuse principale de l’étude, a déclaré que « le traitement des plants de pommes de terre en laboratoire avec l’extrait aqueux du champignon a réussi à réduire le développement et la reproduction des nématodes ». Elle ajoute qu’il a permis de diminuer le nombre de nœuds et d’œufs des nématodes de 90 % et 89 % respectivement. Ce traitement a également augmenté l’activité d’enzymes liées à la défense, telles que la chitinas et la catalase, renforçant ainsi la résistance des plantes aux infections.
Cette recherche repose sur des études antérieures concernant les facteurs de contrôle biologique des agents pathogènes des plantes. Par exemple, une étude a montré que l’utilisation de biopesticides naturels comme certaines souches de levure et la bactérie lactique avait des effets positifs sur la physiologie des pommes de terre.
Développement grâce à la technologie des nanomatériaux
Les expériences en laboratoire ont montré que l’extrait aqueux du champignon Aspergillus flavus, lorsqu’appliqué par pulvérisation sur le sol, améliore la croissance des semis et limite la propagation des nématodes. Cela a permis d’augmenter la résistance aux infections causées par ces vers, faisant de cette méthode biologique une solution prometteuse et respectueuse de l’environnement pour les agriculteurs.
Gharib mentionne que les chercheurs ne se sont pas arrêtés à cette découverte. Ils ont amélioré cette méthode en intégrant l’extrait du champignon à des particules de zinc nanoparticulaires, augmentant ainsi son efficacité grâce aux avantages des nanomatériaux. Cette avancée a également été publiée dans la revue BMC Plant Biology.
L’utilisation de ces nanoparticules permet de délivrer de manière plus efficace les composés létaux pour les nématodes tout en assurant une protection durable pour les plantes. De plus, le zinc apporte des avantages supplémentaires, car il est essentiel à la nutrition des plantes et joue un rôle crucial dans les fonctions enzymatiques.
Vers une application pratique
Concernant la possibilité de porter ces travaux du laboratoire à la pratique, Gharib affirme : « Notre solution est sûre pour l’environnement, l’homme et les plantes, et elle peut augmenter les revenus des agriculteurs. Elle est prête à être proposée à tout investisseur agricole désireux de la produire commercialement, en particulier puisque l’utilisation du champignon Aspergillus flavus constitue une méthode respectueuse de l’environnement pour augmenter la productivité des cultures. »