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Les racines blessées du maïs émettent un appel au secours odorant

communiqué de presse du 7 avril 2005

Des scientifiques de l'Université de Neuchâtel révèlent de nouvelles opportunités dans la lutte contre Diabrotica virgifera virgifera. Les larves de cet insecte dévorent les racines du maïs, faisant des ravages considérables aux USA et plus récemment en Europe. Mais les racines se protègent en émettant une substance volatile qui attire des ennemis de la larve. Réalisé dans le cadre du Pôle de recherche national (PRN) Survie des plantes, ce travail* est publié aujourd'hui dans la prestigieuse revue Nature.

Quoi de plus naturel que d'appeler à l'aide lorsqu'on est attaqué. C'est exactement ce que fait le maïs sitôt que des insectes commencent à le dévorer. La plante diffuse des odeurs pour appâter les ennemis naturels du ravageur et assurer sa protection. Ces substances sont bien connues quand les attaques proviennent d'insectes herbivores vivant au-dessus du sol. Mais que se passe-t-il sous la terre, là où opère la redoutable larve de Diabrotica virgifera virgifera? C'est la question à laquelle a répondu Ted Turlings, directeur de recherche à l'Université de Neuchâtel, et son équipe au terme d'une étude impliquant le Max-Planck-Institut für chemische Ökologie à Jena (Allemagne) et le CABI Bioscience Switzerland Centre à Delémont.

Avec le soutien du PRN Survie des plantes, Ted Turlings et ses collègues ont identifié une substance produite par les racines qui appâte des nématodes. Une bonne nouvelle, car ces vers minuscules infectent et tuent les larves indésirables, délivrant la plante de son ravageur. La principale prouesse de l'équipe neuchâteloise fut d'avoir réussi à isoler une substance volatile dans le sol, une première mondiale! En congelant les racines dans de l'azote liquide, puis en les pulvérisant, les molécules volatiles ainsi libérées ont pu être analysées. De la comparaison entre racines attaquées et indemnes, le signal responsable de l'attraction des nématodes a été identifié: il s'agit de molécules à base de caryophyllène.

Mais ces expériences, qui font partie de la thèse de doctorat de Sergio Rasmann, ont abouti à une autre conclusion majeure. Elles ont démontré que les variétés de maïs cultivées aux USA n'émettent pas ce signal lorsqu'elles sont attaquées par Diabrotica. "En Amérique du Nord, la faculté de produire du caryophyllène a été probablement perdue au cours des processus de sélection, explique Ted Turlings. Le maïs qu'on cultive aujourd'hui dans ces régions ne serait donc plus capable de répondre par ce biais aux attaques de l'insecte ravageur."

Pour vérifier l'importance du signal comme attracteur des nématodes vers l'insecte ravageur, des expériences sur le terrain ont été menées en Hongrie, dans une station de recherche du CABI, où les Diabrotica comptent parmi les organismes nuisibles majeurs. Diabrotica est en effet apparue en Bosnie au début des années 1990, en provenance d'Amérique du Nord, sans doute transportée par avion au moment de la guerre en ex-Yougoslavie. L'insecte a peu à peu envahi les Balkans et sa présence est signalée autour des aéroports européens. En Suisse, seul le Tessin est touché. Aussi, pour préserver le reste du territoire, des essais en champs, qui impliquent de relâcher des Diabrotica dans la nature, demeurent prohibés.

Les expériences hongroises ont été couronnées de succès. Les conclusions ont de quoi réjouir définitivement Ted Turlings: "Notre travail ouvre des perspectives en matière de contrôle biologique des larves ravageuses. On peut songer à la culture de variétés qui relâcheraient la molécule attractrice dans des quantités adéquates de façon à renforcer l'efficacité des nématodes. On aurait ainsi les bases d'une méthode de lutte qui ne fait pas intervenir de pesticides comme c'est le cas aujourd'hui." Des progrès dans ce sens permettraient, on l'espère, de réduire la facture des agriculteurs. Aux USA, les coûts en pesticides que représente la lutte contre Diabrotica se montent à plus d'un milliard de dollars par an!

*Recruitment of entomopathogenic nematodes by insect-damaged maize roots

Sergio Rasmann, Tobias G. Köllner, Joerg Degenhardt, Ivan Hiltpold, Stefan Toepfer, Ulrich Kuhlmann, Jonathan Gershenzon & Ted C. J. Turlings

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