4 octobre 2013

Les Essentiels d'ARVALIS

« Virus des mosaïques des céréales à paille » / Quels sont les moyens de lutte ?

Il n’y a aucun moyen de lutte contre les virus, ni contre le vecteur, Polymyxa graminis, micro-organisme du sol de la famille des plasmodiophorales, parasite obligatoire des racines qui transmet aux céréales à paille les virus des mosaïques. Le seul moyen de lutte est l’utilisation de variétés résistantes. Toutes les espèces de céréales à pailles d’hiver sont concernées mais les problématiques sont différentes selon les types de virus.

Parmi les virus transmis par Polymyxa graminis, ceux que l’on rencontre le plus fréquemment en France sont :
le Virus de la Mosaïque des céréales (VMC) que l’on trouve dans de nombreuses régions Françaises, mais avec un développement particulier en Région Centre. Les dégâts peuvent être importants sur blé tendre et blé dur, modérés sur triticale et sont nuls sur seigle. Ce virus est inféodé aux limons battants, 20 % des variétés de blé tendre sont résistantes et seulement quelques variétés de blé durs (Soldur, Aronde, Normano, Levante).
le Virus de la Mosaïque des stries en fuseau du blé (VSFB). Très peu de variétés de blé tendre y sont sensibles et les dégâts occasionnés sur cette espèce sont moindres que ceux occasionnés par le VMC. Par contre le blé dur est très sensible à ce virus qui se développe dans tous les types de sol et progresse chaque année dans les quatre bassins de production du blé dur. Il semble que pour le blé dur ce soit surtout son retour fréquent dans la rotation qui favorise l’apparition du VSFB.
le pathotype 2 du Virus de la Mosaïque Jaune de l’Orge (VMJO), très présent dans les sols argilo-calcaires de la moitié nord de la France.


Tableau 1 : Virus transmis par Polymyxa graminis et infectant les céréales en France (D’après D. Hariri – INRA)
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Comment ça marche ? 
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Polymyxa graminis Led. est un parasite obligatoire considéré comme étant le vecteur d'une douzaine de virus causant des réductions de rendement sur différentes espèces. Les souches non virulifères n'ont en général que peu d'incidence sur la croissance des plantes parasitées. Il existe de nombreuses souches se distinguant par leur gamme d’hôtes et les virus qu’ils véhiculent : le Polymyxa de l’orge est différent de celui du blé, la souche qui transmet le VSFB est différente de celle qui transmet le VMC. Une très faible proportion d’individus virulifères suffit pour transmettre la maladie. P. graminis survit dans le sol sous forme de sporosores. Ces spores en dormance peuvent survivre pendant des dizaines d’années dans certains sols.

La transmission du vecteur (et du virus) ne peut se faire que par transport de terre ou de racines. Une étude montre qu’une température du sol supérieure à 5°C favorise l’infection du VMC et du VSFB (Cadle-Davidson et Bergstrom, 2004). Plus la somme de température est élevée entre le semis et l’hiver, plus la contamination est forte. La présence d'exsudats radiculaires est également un facteur important dans la stimulation de la germination.

En réduisant le système racinaire dès sa mise en place, les virus affaiblissent de manière très importante les plantes qui voient toutes leurs composantes du rendement réduites. La perte de rendement est extrêmement variable et peut être très importante dès la première année d’observation de la maladie. Elle dépend de la variété, du virus, du niveau d’infestation de la parcelle (densité de Polymyxa graminis virulifère dans le sol) et des conditions climatiques de l’année. L’interaction avec un stress comme le froid ou la phytotoxicité d’un herbicide peut augmenter notablement les dégâts : un hiver froid favorise le développement des virus dans la plante et détermine le niveau de l’attaque.

Dans le cas du blé tendre, on observe des pertes de rendement nettement plus importantes en présence du VMC que du VSFB. Concernant la mosaïque des stries en fuseau, de fortes attaques sur des variétés très sensibles de blé dur peuvent entraîner des pertes de pieds jusqu’à 100 % avant que les symptômes typiques de la maladie apparaissent. Ce qui peut rendre le diagnostic difficile. Dans le cas du blé dur l’expression de la maladie est beaucoup plus forte dans le Centre que dans le Sud de la France, le froid hivernal jouant un rôle important.
La répartition des symptômes dans les parcelles peut prendre toutes sortes de formes : des ronds plus ou moins importants pouvant correspondre à un changement de texture du sol, des bandes correspondant à un ancien chemin, une ancienne parcelle; une tournière. D’une année à l’autre, l’évolution dans la parcelle dépend de nombreux facteurs mal connus. Les zones contaminées peuvent s’étendre plus ou moins ou bien stagner, mais il est rare qu’elles régressent. Dans certaines situations, la parcelle peut être presque entièrement atteinte dès la première année. Les symptômes typiques des mosaïques sont des tirets chlorotiques répartis irrégulièrement (en mosaïques) très différemment des symptômes de certaines carences. Les symptômes des mosaïques sont décrits dans les fiches accidents.

Il n’y a aucun moyen de lutte contre le vecteur (Polymyxa graminis) et aucun traitement n’est efficace sur les virus. Le seul moyen de lutte est donc la culture de variétés résistantes.

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Les Essais sur Blé tendre
Les premiers essais variétés de blé tendre sont réalisés dans le Loir-et-Cher dans les années 80, en partenariat avec l’INRA de Versailles (Hervé Lapierre).
A partir de 1990, toutes les variétés de blé tendre inscrites sont implantées dans une parcelle contaminée par les deux virus. Certaines années, elles sont aussi implantées dans une parcelle contaminée uniquement par le VSFB. Les variétés sans symptôme font l’objet d’un test ELISA et sont étudiées une deuxième année. Une variété indemne deux ans de suite est déclarée résistante.
A partir de 1997, l’ensemble des variétés en deuxième année CTPS sont aussi étudiées (cela permet de gagner un an avant leur inscription).
De 2000 à 2003, une étude de variétés anglaises a été conduite. Les notations de hauteur et de rendement permettent d’évaluer plus précisément l’impact de la maladie. G. Clover met au point une méthode PCR pour le diagnostic du VSFB (cela permet de découvrir qu’en France, c’est le WSSV et non le YMV qu’on appelait jusque-là la mosaïque jaune).
A partir de 2002, la résistance aux mosaïques devient un bonus pour les variétés de blé tendre au moment de leur inscription par le CTPS. Des essais officiels sont mis en place sur trois sites.

 La résistance du blé tendre est stable, procurée par un gène sur le chromosome D5. Tous les sélectionneurs ont un marqueur efficace. 20 % en moyenne des variétés du catalogue Français sont résistantes aux deux virus depuis 1990.


Figure 1 : Relation entre nanisme et rendement (Chambon/Cisse – 2002)
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Les Essais sur Blé dur
Pour le blé dur, on reste prudent en ne parlant que de tolérance partielle. Les mécanismes de tolérance ne sont pas connus mais semblent différents de ceux du blé tendre. Il existe quelques variétés de blé dur résistantes au VMC (Aronde, Normano, Levante) dont le gène de résistance est différent de celui présent dans les variétés résistantes de blé tendre cultivées en France. Soldur est actuellement la seule variété inscrite résistante au VSFB, ses gènes de résistance sont méconnus.

Des essais sont régulièrement conduits en région Centre (Ouzouer le Marché) et dans le Sud-Ouest (Baziège). Lorsque les deux virus sont présents en Région Centre lors d’hiver froid, toutes les variétés disparaissent, rendant toute notation impossible. Les essais sont maintenant mis en place plutôt sur des sites avec uniquement le VSFB. Cela permet tous les ans de mettre à jour un classement de sensibilité à ce virus.


Figure 2 : Symptômes de VSFB sur différentes variétés de blé dur (site ARVALIS Sud-Ouest et site RAGT en Beauce)
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Actuellement, 2 sources de résistances au VSFB sont étudiées par les chercheurs (INRA de Montpellier et Supagro) et sélectionneurs (Limagrain, R2n, Desprez et Syngenta) : Soldur (Variété Slovaque) et Tri 2215, ancêtre du blé dur utilisé déjà pour sa résistance aux fusarioses. ARVALIS réalise des essais avec les obtenteurs et la Recherche soit en partenariat (accès aux marqueurs trouvés) soit en prestation de service.

Le seigle
Au cours de cinq années d’expérimentation sur un site ARVALIS contaminé par VMC et VSFB, des symptômes modérés n’ont pu être observés que deux années sur quelques variétés de seigle alors que le blé tendre était chaque année très atteint. Le seigle est sensible au VMC mais présente des symptômes très atténués et fugaces. Les symptômes sont des tirets chlorotiques de plus grande taille que pour le blé, sans effet sur la hauteur de végétation. Au cours des cinq années d’essais aucune perte de rendement significative n’a pu être mise en évidence. A chaque fois que des analyses ELISA ont été réalisées, du VMC a été détecté dans au moins un prélèvement de chaque variété, même si aucun symptômes n’était visible.
Sur la dizaine de variétés testées, aucune ne peut être déclarée résistante, mais étant donné le faible effet de la maladie sur le rendement, la culture de seigle peut être conseillée en parcelle contaminée. On considère aujourd’hui le seigle comme résistant au VSFB. Actuellement, ARVALIS ne réalise plus d’essai sur seigle.


Figure 3 : Symptômes de VMC sur différentes variétés de seigle et de triticale - site ARVALIS Chambon/Cissé (41)

Le triticale
Le triticale est sensible au VMC avec des différences variétales mais résistant au VSFB. Du triticale contaminé par le VMC présente des symptômes sur feuilles similaires à ceux observés sur blé tendre mais ils sont moins forts et plus fugaces. Ces symptômes ne s’accompagnent pas ou très peu de réduction de hauteur de la végétation. Dans les situations où l’on a pu comparer des variétés de blé et de triticale, on constate que les pertes de rendement provoquées par le VMC sont beaucoup plus faibles pour le triticale que pour le blé. Certaines variétés semblent se comporter de façon contradictoire selon l’année, ce qui rend difficile de statuer sur leur niveau de résistance. En situation de très forte pression, on peut observer des symptômes sur presque toutes les variétés de triticale. Les pertes de rendement étant modérées en triticale, il suffit d’éviter les variétés les plus sensibles.

Les orges
Le Polymyxa de l’orge est différent de celui du blé. Dans le cas de la lutte contre les mosaïques de l’orge, on parle d’immunité car le virus ne se multiplie pas du tout dans la plante, ni dans les racines, ni dans les parties aériennes.
La mosaïque jaune arrive en France dans les années 70 et se développe rapidement dans toutes les régions. La nuisibilité est très forte (plus de 50 % du rendement) avec des effets négatif sur la qualité de la bière. La filière est très affectée. Dans les années 1980, le développement de variétés résistance au pathotype 1 de la mosaïque jaune (Y1) et à la mosaïque modérée règle le problème. Depuis, la grande majorité des variétés d’orge sont inscrites résistantes à la mosaïque jaune (VMJO) et à la mosaïque modérée de l’orge (VMMO). Au début des années 1990, un variant de la mosaïque jaune a surmonté la résistance des variétés. Ce variant a été nommé « pathotype 2 de la mosaïque jaune de l’orge ou VMJO2 ». Ce nouveau pathotype est longtemps resté marginal, mais il s’est fortement développé depuis le début des années 2000 et est maintenant dominant partout en France où les mosaïques sont présentes. L’analyse sérologique (ELISA) ne permet pas de distinguer le pathotype 1 du pathotype 2. Pour connaître le pathotype présent dans une parcelle, la seule solution actuelle est de cultiver des variétés de différentes sensibilités connues en attendant un diagnostic par la PCR (en cours de validation). Ces dernières années, quelques variétés d’orges résistantes aux 2 pathotypes de la mosaïque jaune ainsi qu’à la mosaïque modérée ont été inscrites au catalogue français après des tests dans des essais officiels (gène rym5).
Les symptômes occasionnés par le pathotype 2 sont précoces mais s’atténuent au cours de la montaison pour souvent disparaître à l’épiaison. Les pertes de rendement sont moindres que celles provoquées par le pathotype 1 mais peuvent être significatives. Des mesures au champ réalisées par la coopérative EPIS-CENTRE en 2009 et 2010 ont mis en évidence une nuisibilité moyenne de 14 q/ha sur 32 parcelles observées.
ARVALIS n’a jamais travaillé sur les mosaïques de l’orge jusqu’à présent (2012).
Un projet CASDAR vient d’être accepté, piloté par le GEVES en partenariat avec ARVALIS, l’IFBM et l’UFS. Les objectifs sont l’identification et cartographie des virus responsables des mosaïques de l’orge, l’étude de l’impact agronomique de ces virus prédominants sur les pertes de rendement, la résistance variétale et l’étude de l’impact de ces virus prédominants sur la qualité technologique. Dans ce cadre, ARVALIS démarre entre autre des essais sur le comportement des variétés.

Le diagnostic
Les diagnostics sont importants pour savoir à quels virus on a à faire. Jusqu’à présent, c’étaient des analyses ELISA. Aujourd’hui, on continue à conseiller ces analyses pour leurs prix, mais il n’y a plus qu’un seul laboratoire qui les réalise en routine (Galys à Blois). La mise en défaut de certaines analyses (sur orge en particulier) et le départ à la retraite du dernier virologue Français qui travaillait sur ce sujet a poussé ARVALIS, le GEVES, la SNES et l’INRA à travailler ensembles pendant trois années pour mettre au point des méthodes PCR.
Ces méthodes sont maintenant au point et fiables pour les deux virus du blé (VMC et VSFB) ; elles sont en court de mise en routine au laboratoire de pathologie d’ARVALIS. Une démarche similaire a démarré sur les virus de l’orge en 2013.

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 Aucun moyen de détruire Polymyxa graminis n’existe une fois que ce micro-organisme est implanté sur une parcelle et aucun traitement n’est efficace sur les virus qu’il transmet aux céréales.

 Le seul moyen de lutte efficace est la culture de variétés résistantes.
Blé tendre : 20 % des variétés de blé tendre sont résistantes au VMC, les variétés sensibles au VSFB sont très rares.
Blé dur : il n’existe à ce jour qu’une seule variété résistante à VSFB, qui n’est pas cultivée en France. En présence de parcelles infectées, les agriculteurs peuvent se voir contraints d’arrêter cette espèce.
Orges d’hiver : toutes les variétés inscrites sont résistantes à la mosaïque modérée de l’orge. Pour la mosaïque jaune, la grande majorité des variétés inscrites sont résistantes au pathotype 1. Quelques variétés d’orges résistantes aux 2 pathotypes (pathotype 1 et 2) sont inscrites au catalogue français.


Pour connaître la sensibilité variétales aux mosaïques : consulter les brochures régionales Choisir et Décider 1 ou le Mémento Céréales ou Fiches Variétés consultable en ligne

 Toutes les espèces de céréales à pailles d’hiver sont concernées par la problématique mosaïque mais celle-ci est différente selon les types de virus. La mosaïque des stries en fuseaux (VSFB) est très nuisible pour le blé dur compromettant même sa culture pour des parcelles fortement infestées alors qu’il est à l’inverse peu pénalisant pour le blé tendre (les variétés sensibles étant très rares).

 Certains contextes pédoclimatiques présentent plus de risques. La vigilance est de mise en cas d’automne doux suivi d’une longue période de froid hivernal : Polymyxa graminis en profite alors pour coloniser le système racinaire des blés.

 L’une des seules solutions pour réduire les risques de contamination consiste à retarder les semis. De fait, les semis tardifs sont moins touchés par les mosaïques. Les semis de printemps ne sont quant à eux pas affectés. Il peut être également judicieux de limiter le retour fréquent du blé dur sur la parcelle, qui semble être un facteur favorable à l’apparition et au développement de la mosaïque des stries en fuseaux du blé.

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Sources documentaires 

Bonnefoy Michel (ARVALIS - Institut du végétal), David Jacques (Montpellier Supagro), Lacoudre Franck (Limagrain Europe) « Des pistes pour améliorer la résistance variétale aux mosaïques » - Perspectives Agricoles N°398 - mars 2013.
Hourcade Delphine, Bonnefoy Michel, Guillier Sophie (ARVALIS - Institut du végétal), Cadot Valérie,
 Delaunay Audrey, Perrot Sophie, Rolland Mathieu (GEVES), Viader Véronique (INRA) « Virus de la mosaïque du blé : Recourir à la biologie moléculaire pour confirmer le diagnostic » - Perspectives Agricoles N°387 - mars 2012
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Bonnefoy Michel (ARVALIS - Institut du végétal) « Mosaïques des céréales à paille : Des maladies en recrudescence » - Perspectives Agricoles N°371 - octobre 2010.
- Editions Régionales «Choisir et décider 1 – Variétés et traitements d’automne des céréales ».


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