Une étude génétique révèle comment les agents de biocontrôle aident la vigne à résister aux maladies fongiques

Des chercheurs d'une équipe internationale ont utilisé une analyse génétique avancée pour étudier comment les vignes réagissent aux agents de lutte biologique face à Neofusicoccum parvum, un champignon lié au dépérissement de Botryosphaeria. Cette maladie constitue une menace majeure pour les vignobles du monde entier, d'autant plus que le changement climatique accroît le stress des plantes et la pression des maladies. L'étude, récemment publiée dans la revue Phytopathology, s'est concentrée sur deux cultivars de vigne, le Chardonnay et le Tempranillo, et a examiné comment ils réagissent au niveau moléculaire lorsqu'ils sont protégés par deux agents de biocontrôle différents : Bacillus subtilis PTA-271 et Trichoderma atroviride SC1.

Les recherches ont été menées dans le cadre du programme BIOVIGNE, avec le soutien des autorités régionales françaises et des partenaires industriels. Les scientifiques ont appliqué les agents de biocontrôle sur les vignes, puis les ont inoculées avec N. parvum. Des échantillons de feuilles ont été prélevés quelques jours après le traitement pour le séquençage de l'ARN (RNA-seq), une méthode qui permet aux chercheurs de voir quels gènes sont actifs dans la plante dans différentes conditions. Les résultats ont été validés à l'aide de la PCR quantitative en temps réel (qRT-PCR), une technique qui confirme les changements dans l'expression des gènes.

L'analyse bioinformatique comprenait le contrôle de la qualité des données génétiques, l'élagage des séquences, l'alignement sur le génome de Vitis vinifera et l'identification des gènes exprimés différemment en fonction du traitement. Les chercheurs ont également effectué une analyse d'enrichissement fonctionnel pour comprendre quels processus biologiques étaient affectés.

Les résultats montrent que le Chardonnay et le Tempranillo activent des ensembles de gènes différents lorsqu'ils sont exposés à N. parvum et protégés par des agents de biocontrôle. Dans le cas du Chardonnay, les principaux changements concernent les voies liées aux terpènes et aux caroténoïdes, des composés souvent associés à la défense et à l'arôme des plantes. Dans le cas du Tempranillo, la réponse était davantage axée sur le transport des acides aminés et la photosynthèse. Protégé par Bacillus subtilis PTA-271, le Chardonnay a montré une activité accrue dans les voies des phénylpropanoïdes et d'autres processus métaboliques secondaires connus pour leur rôle dans la défense des plantes. En revanche, Trichoderma atroviride SC1 a déclenché des changements métaboliques plus importants chez Tempranillo.

L'étude a permis d'identifier des marqueurs moléculaires potentiels dans les feuilles de vigne qui pourraient aider à distinguer les plantes saines protégées par des agents de biocontrôle de celles qui sont infectées par N. parvum. Ces marqueurs pourraient être utilisés pour la détection précoce de la maladie ou le suivi de la santé des plantes dans les pépinières et les vignobles, offrant ainsi un outil pratique aux producteurs.

Il n'existe actuellement aucun traitement chimique efficace contre les maladies du tronc de la vigne telles que le dépérissement dû à Botryosphaeria. L'utilisation d'agents de biocontrôle est considérée comme une alternative prometteuse pour la gestion durable des vignobles. En comprenant comment ces agents agissent au niveau génétique dans les différentes variétés de raisin, les chercheurs espèrent développer de meilleures stratégies de prévention et de contrôle des maladies.

Les analyses RNA-seq et qRT-PCR ont été réalisées sur des plateformes spécialisées associées aux partenaires du projet. Ces travaux apportent de nouvelles preuves en faveur d'approches non chimiques dans la gestion des maladies du tronc de la vigne et soulignent l'importance des outils de détection précoce basés sur des biomarqueurs moléculaires.

L'étude a été menée par Catarina Leal, Larissa Heck, Idir Saber, Dina Aggad, Nicolas Richet, David Gramaje, Josep Armengol, Florence Fontaine et Patricia Trotel-Aziz. Leurs recherches offrent de nouvelles perspectives sur la manière dont les vignes peuvent être protégées des graves menaces fongiques en utilisant des méthodes biologiques plutôt que les traitements chimiques traditionnels.