Evaluer le potentiel d'une rouille comme agent de biocontrôle

Dans les parcelles de maïs du laboratoire GQE sur le plateau de Saclay, les renouées faux liseron (Fallopia convolvulus) prolifèrent à partir du mois de mai nécessitant des désherbages répétés. Depuis plusieurs années, au cours du mois d'août, les renouées sont littéralement "grillées" en quelques semaines par la rouille à Puccinia polygoni. Celle-ci infecte différentes espèces de Geranium spp. (hôte écidien) en début de printemps, avant de passer sur Fallopia sp. (hôte alternant). Sur Fallopia, la rouille se multiplie de façon asexuée : elle produit des urédospores qui sont disséminées par le vent, puis des téliospores qui produiront des basidiospores au printemps suivant, capables d’infecter les géraniums. Les populations locales de la rouille (P. polygoni) semblent extrêmement agressives puisqu'elles détruisent la totalité des renouées infectées. Toutefois, la mort des plantes étant tardive, les renouées qui fleurissent tôt réussissent à produire des graines.

Figure:

A. Une renouée infectée au pied d'un maïs.

B. En quelques semaines, la quasi-totalité des renouées sont tuées.

C. Cycle biologique de Puccinia polygoni (rouille hétéroïque macrocyclique). En vert, la stratégie de biocontrôle proposée, en rouge les étapes clés de la reproduction sexuée, en bleu les saisons. Photos : F. Suffert, P. Frey.

Ce projet a pour objectif d'étudier l'impact de la rouille sur Fallopia, d'évaluer son potentiel comme agent de biocontrôle et d'étudier le rôle de la phénologie des deux protagonistes dans l'évolution de ce pathosystème. Nous proposons de réaliser des inoculations précoces sur les renouées faux liseron (Fallopia) afin de tester si l'absence de la rouille (Puccinia) en début de printemps est due à la durée du passage du cycle sur le géranium, et ainsi de raccourcir le cycle de la rouille. Nous explorerons aussi par modélisation mathématique les conséquences des décalages de cycles sur le maintien du pathosystème, l’agressivité de la rouille (Puccinia) et la nature et l'intensité de la pression de sélection s'exerçant sur la plante. Dans le contexte de la transition agroécologique, ce projet devrait permettre d'apporter des connaissances nouvelles sur le rôle des interactions trophiques complexes qui ont lieu dans les paysages et leur impact sur la quantité de plantes adventices dans les parcelles agricoles.

Ce projet sur 2022-2023 implique:

- 2 laboratoires de C-BASC et la GS Biosphera: Adrienne Ressayere comme porteuse (GQE-Le Moulon, INRAE), Nathalie Galic (GQE-Le Moulon, INRAE), Judith Legrand (GQE-Le Moulon, UPSaclay), Frédéric Suffert (BIOGER, INRAE) 

- 1 laboratoire externe: Pascal Frey (INRAE Grand Est-Nancy)