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La menace de la brûlure bactérienne des feuilles chez l'orge

L'orge fait face à des risques de strie bactérienne des feuilles, ce qui impacte le rendement et la qualité.

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L’orge est une culture super importante, c’est le quatrième grain céréalier le plus produit au monde. Cette plante s’épanouit dans plein de climats et peut gérer des conditions difficiles. Les gens utilisent l’orge pour nourrir les animaux et pour la nourriture humaine, et ses bienfaits pour la santé sont reconnus par les autorités alimentaires. Cultiver de l’orge, ça fait environ 10 000 ans que c’est courant, ce qui a donné lieu à une grande variété de types d’orge disponibles aujourd’hui. Cette diversité est cruciale pour les sélectionneurs qui cherchent des souches capables de résister à des défis comme les maladies et le stress environnemental.

Un gros problème que l’orge rencontre, c’est une maladie appelée strie bactérienne des feuilles (SBL), causée par certaines bactéries, dont Xanthomonas translucens. Cette maladie apparaît sous forme de taches gorgées d'eau sur les feuilles, qui deviennent ensuite jaunes. Même si les rapports sur la SBL ne sont pas très répandus, elle peut faire perdre beaucoup de rendement aux agriculteurs. Des études suggèrent que les bactéries peuvent se propager par les semences et aussi voyager par le vent et l’eau.

Comprendre Xanthomonas translucens et son impact sur l’orge

Parmi les différents types de Xanthomonas, X. translucens est particulièrement nuisible pour l’orge. Cette espèce comprend plusieurs variétés, avec deux types principaux qui affectent l’orge : translucens et undulosa. Le type qui menace surtout l’orge s’appelle pathovar translucens. Cette bactérie se trouve surtout dans les plants d’orge, mais peut aussi infecter le blé et d’autres plantes.

La SBL n'est pas une menace constante et a tendance à se manifester sous des conditions spécifiques, surtout quand il fait chaud et humide. Ces dernières années, surtout dans les Grandes Plaines du Nord aux États-Unis, les cas de SBL sont devenus plus fréquents. Bien qu’il y ait encore des discussions sur les raisons de cette augmentation, cela pourrait être lié au changement climatique, qui entraîne des températures plus élevées et des niveaux d'humidité plus élevés. De plus, les changements dans les pratiques agricoles et la possibilité que les bactéries soient devenues plus fortes et capables de se propager pourraient aussi être des facteurs.

Les défis dans le contrôle de la strie bactérienne des feuilles

Les agriculteurs ont peu de moyens pour lutter contre des bactéries comme Xanthomonas. Certains ont essayé d’utiliser du cuivre comme traitement, mais les bactéries peuvent développer une Résistance à cette méthode. Donc, utiliser du cuivre pourrait ne pas être une solution à long terme. Actuellement, il n’existe pas de méthodes efficaces de contrôle pour la SBL, donc les chercheurs se concentrent sur la recherche de résistance génétique dans l’orge comme moyen de prévenir la maladie.

Des efforts sont en cours pour trouver des variétés d’orge qui sont résistantes aux bactéries. Les types sauvages d’orge pourraient aussi fournir des traits intéressants pour la reproduction. Une variété d’orge connue pour sa résistance modérée est la Morex, une orge à malt couramment utilisée aux États-Unis. La Morex a été une ressource importante dans les programmes de sélection, mais il n’est pas encore clair à quel point elle est efficace contre les souches actuelles de la bactérie.

Recherches et découvertes récentes

Des études récentes ont montré qu’il existe plusieurs sources de résistance dans différentes variétés d’orge. Une étude significative a identifié plusieurs emplacements dans le génome de l’orge qui pourraient contribuer à cette résistance. Cependant, tester ces traits génétiques dans des conditions de terrain réelles prend du temps et peut être affecté par des variations climatiques et d'autres facteurs externes.

Pour simplifier le processus de test, les chercheurs ont développé une nouvelle méthode pour évaluer la résistance de l’orge à la strie bactérienne des feuilles dans une serre. Cette méthode utilise une technique de pulvérisation pour introduire les bactéries directement dans des zones spécifiques des feuilles d’orge. Les plantes sont ensuite surveillées pendant plusieurs jours pour évaluer la progression de la maladie.

En se concentrant sur des zones spécifiques des feuilles, les chercheurs peuvent rassembler des données plus rapidement et déterminer l'efficacité de différentes variétés d’orge contre diverses souches de la bactérie. Cette technique aide à accélérer le processus de sélection de nouvelles variétés d’orge pour la résistance avant de les tester sur le terrain.

Mise en œuvre de la nouvelle méthode de sélection

La nouvelle méthode en serre permet aux chercheurs de tester des plants d’orge dans un environnement contrôlé. Dans ces tests, des plants d’orge d’une semaine sont inoculés avec différentes souches de X. translucens. Après les avoir pulvérisés avec des bactéries, les chercheurs observent les plants pendant environ une semaine, notant la gravité des symptômes sur les feuilles.

Les résultats ont montré que certaines variétés d’orge, comme Quest et Morex, avaient différents niveaux de résistance aux souches testées dans la serre. Certaines souches ont causé plus de maladies que d'autres, ce qui aide à clarifier quels types d’orge pourraient être plus utiles pour breding de nouvelles variétés résistantes.

Par exemple, Quest semblait plus résistant que la variété traditionnelle connue sous le nom de MW14-5371-013. Quest a bien performé contre différentes souches de la bactérie, montrant que cela pourrait être un bon choix pour les agriculteurs confrontés à la SBL dans leurs champs.

Évaluation de la résistance à travers différentes souches

Bien que la nouvelle méthode de test fournisse des informations précieuses, les bactéries comme X. translucens peuvent varier énormément selon leur source et leur histoire. Les chercheurs étaient particulièrement intéressés de voir comment Quest se comportait face à différents groupes de souches Xtt, dont certaines ont émergé plus récemment.

Dans les tests, Quest a montré une résistance contre plusieurs souches, tandis que la variété de contrôle susceptible, MW14-5371-013, montrait systématiquement plus de symptômes de maladie. Ce résultat renforce l'idée que Quest pourrait être une option viable pour les agriculteurs à planter dans des zones où la SBL est un problème.

L'importance de la recherche continue

Alors que la strie bactérienne des feuilles continue de menacer la production d’orge, il est crucial que les chercheurs continuent d'étudier les souches de X. translucens et leurs effets sur différentes variétés d’orge. Le développement de méthodes de sélection fiables dans des conditions contrôlées n'est qu'une partie d'un effort plus vaste pour garantir que l’orge puisse prospérer même face à des menaces bactériennes croissantes.

L'objectif ultime est de s'assurer que les agriculteurs aient accès à des variétés d’orge capables de résister à des maladies comme la SBL tout en maintenant des rendements élevés. En continuant d'explorer la génétique et les traits de résistance de l’orge, les chercheurs espèrent fournir des solutions pratiques qui peuvent être mises en œuvre sur le terrain.

Conclusion

L’orge joue un rôle vital en agriculture, et des maladies comme la strie bactérienne des feuilles peuvent menacer sa production. Comprendre comment combattre de telles maladies par la résistance génétique est crucial pour l'avenir de l'agriculture de l’orge. La recherche continue, y compris les nouvelles méthodes de sélection en serre, offre de l'espoir pour identifier rapidement des solutions efficaces.

Les agriculteurs et les chercheurs doivent travailler ensemble pour s'assurer que des variétés d’orge résilientes soient disponibles. En se concentrant sur des stratégies pratiques qui tiennent compte des complexités des interactions bactériennes et des défis environnementaux, la communauté agricole peut mieux s'adapter et gérer des maladies comme la SBL dans l’orge.

Source originale

Titre: Barley variety Quest exhibits broad-spectrum, moderate quantitative resistance against diverse Xanthomonas translucens pathovar translucens

Résumé: Barley (Hordeum vulgare subspp. vulgare) is the fourth most widely produced cereal today and is valuable for both animal and human consumption. Bacterial leaf streak (BLS) of barley is caused primarily by X. translucens pv. translucens (Xtt) and can lead to significant yield losses. There are currently no available control methods for BLS pathogens, but there are ongoing efforts to identify and characterize sources of resistance to Xtt in available barley germplasm. These screening projects require field trials which are time-consuming and challenged due to variables introduced by environmental and weather conditions, field conditions and other organisms that may be present. Reliable greenhouse phenotyping techniques are needed to accelerate screening of barley germplasm against more Xtt strains. In this study, we established a rapid greenhouse spray inoculation protocol for pathogen-plant phenotyping. This provides a framework for rapid germplasm screening before time-consuming and limited field nursery trials. Our method confirmed the moderate quantitative resistance phenotype discovered in field trials for the cultivars Quest and Tradition against the Xtt strain CIX95. One week old seedlings of the previously characterized resistant line PI329000 were not resistant relative to the susceptible check line MW14-5371-013. The cultivar Quest then demonstrated moderate quantitative resistance against a diverse panel of Xtt strains. Xtt subgroup did not influence BLS outcomes on tested barley lines. We found evidence to support the hypothesis that the virulence of modern strains is increasing, though this does not improve their ability to cause disease on Quest.

Auteurs: Jonathan Jacobs, N. Heiden, E. Burns, J. Butchacas, V. Roman-Reyna, K. Mikhail

Dernière mise à jour: 2024-06-10 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.09.598138

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.09.598138.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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