Bacterial endophytes from wild maize suppress Fusarium graminearum in modern maize and inhibit mycotoxin accumulation.

Mousa, W.K., Shearer, C.R., Limay-Rios, V., Zhou, T., et Raizada, M.N. (2015). « Bacterial endophytes from wild maize suppress Fusarium graminearum in modern maize and inhibit mycotoxin accumulation. », Frontiers in Plant Science, 6(Article 805), p. 1-19. doi : 10.3389/fpls.2015.00805  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Il semble que le maïs sauvage (téosinte) soit moins susceptible aux ravageurs que les espèces modernes de maïs qui y sont apparentées. Les endophytes, microorganismes qui vivent dans les plantes sans leur causer de maladies, sont connus pour leur capacité de neutraliser certains phytopathogènes et organismes nuisibles aux plantes. Avec ces travaux, nous avons vérifié l’hypothèse suivante : les espèces sauvages de maïs apparentées aux maïs modernes pourraient être les hôtes d’endophytes capables de combattre des pathogènes. Le Fusarium graminearum, champignon responsable de la fusariose de l’épi chez le maïs moderne, produit la mycotoxine désoxynivalénol (DON). Dans cette étude, nous avons analysé la capacité de neutralisation in vitro du F. graminearum de 215 endophytes bactériens isolés de différents génotypes de maïs, dont des téosintes sauvages, des races locales traditionnelles et des variétés modernes. Nous avons ensuite vérifié la capacité des endophytes d’intérêt à supprimer la fusariose l’épi chez le maïs moderne cultivé en serre. Les résultats ont montré que trois endophytes issus de téosintes sauvages étaient les plus puissants pour supprimer le F. graminearum in vitro et la fusariose de l’épi chez le maïs hybride moderne. Ces endophytes pouvaient supprimer un vaste éventail de pathogènes fongiques des plantes modernes lorsqu’elles étaient cultivées in vitro. Les endophytes de téosintes pouvaient également réduire la production de DON pendant l’entreposage sous les seuils de salubrité acceptables. Une quatrième souche antifongique, moins robuste, a été isolée d’un maïs hybride moderne. Selon les données de prédiction, trois des quatre endophytes antifongiques seraient Paenibacillus polymyxa et le quatrième, une souche de Citrobacter. L’examen microscopique laisse supposer un mode d’action fongicide par les quatre souches. Les études moléculaires et biochimiques révèlent que les souches de P. polymyxa produisent de la fusaricidine, une substance antifusarienne déjà caractérisée. Nos résultats montrent que les espèces sauvages apparentées au maïs moderne pourraient être un réservoir précieux d’endophytes dans la lutte contre des menaces sérieuses à l’agriculture moderne. Dans cet article, il est également question des effets possibles de l’évolution et de la domestication des plantes sur les endophytes dans le cadre des mécanismes de défense des plantes.

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