E. D. Mytsa, M. A. Pobedinskaya, L. Yu. Kokaeva, S. N. Elansky
Le mildiou des pommes de terre et des tomates, causé par un organisme ressemblant à un champignon, l'oomycète Phytophthora infestans (Mont) de Bary, est commun dans presque toutes les régions du monde où ces cultures sont cultivées. Dans des conditions épiphytotiques, les pertes de rendement des pommes de terre causées par le mildiou peuvent atteindre 10 à 30% ou plus, et les pertes de rendement des tomates jusqu'à 100% (Ivanyuk et al., 2005).
L'une des principales sources d'inoculum primaire Ph. infestans, conduisant à une infection des plantes, sont des structures reproductrices au repos à parois épaisses - les oospores. Les oospores hybrides formées à la suite du croisement de souches parentales génétiquement différentes contribuent à une augmentation de la diversité génotypique dans la population, ce qui accélère le processus d'adaptation des souches aux nouvelles variétés et aux fongicides appliqués. Formation d'oospores Ph. des infestans sur le terrain ont été observés dans de nombreux pays du monde: Russie (Smirnov et al., 2003), Norvège (Hermansen et al., 2002), Suède (Strömberg et al., 2001), Pays-Bas (Kessel et al., 2002) et d'autres régions. Il est prouvé que les oospores de l'agent causal du mildiou peuvent survivre pendant plus de 2 ans dans le sol dans un état viable (Hermansen et al., 2002; Bшdker et al., 2006) et provoquer une infection des plantes après l'hivernage (Lehtinen et al., 2002; Ulanova et al., 2010).
Aujourd'hui, la principale méthode de lutte contre le mildiou est la protection chimique, qui consiste à traiter les plantations avec des préparations fongicides. De nombreux produits chimiques utilisés pour protéger les pommes de terre et les tomates du mildiou ont un fort effet inhibiteur sur la formation des oospores (Kessel et al., 2002; Kuznetsov, 2013). Cependant, d'autres médicaments sont largement utilisés sur les pommes de terre qui n'affectent pas directement le Ph. infestans, et leur effet sur la formation des oospores est inconnu. Par conséquent, le but de ce travail était d'étudier l'effet sur la formation d'oospores de certains médicaments largement utilisés sur les pommes de terre, mais non homologués contre le mildiou.
Nous avons utilisé 9 Ph. infestants de différents types d'accouplement, isolés par nos soins à partir de feuilles de pommes de terre infectées dans les régions de Moscou, Leningrad et Ryazan. Pour étudier l'effet sur la croissance du mycélium et la formation des oospores, les médicaments suivants ont été utilisés: les fongicides Maxim (principe actif fludioxonil de la classe des phénylpyrroles) et Scor (difénoconazole, triazoles), insecticides Aktara (thiamicotéthoxame, néonicotinoïdes) et Tanrek (imidaclopridinidin) , triazines). Tous les pesticides sont enregistrés dans le "Catalogue national des pesticides et des produits agrochimiques" pour 2014. Pour étudier l'effet de la concentration de pesticides sur la croissance des colonies d'oomycètes, chaque souche a été inoculée avec un bloc de gélose au centre d'une boîte de Pétri avec un milieu d'avoine dense. Le pesticide d'essai a été ajouté au préalable au milieu à des concentrations de 0.1, 1.0, 10.0 et 100.0 mg / L (en termes d'ingrédient actif - DV). Comme contrôle, nous avons utilisé un milieu sans pesticide ajouté. Les inoculations ont été incubées à 18 ° C pendant 12 à 15 jours jusqu'à ce que le diamètre de la colonie du témoin sans pesticide soit de 70 à 80% du diamètre de la boîte de Pétri, après quoi le diamètre des colonies a été mesuré dans les variantes témoin et expérimentale.
Les expériences ont été réalisées en 3 répétitions. L'étude de la formation des oospores a été réalisée sur milieu gélosé avoine (30 ml en boîte de Pétri) avec addition d'un fongicide à des concentrations de 0.1, 1.0, 10.0 et 100.0 mg / L et sur un milieu sans fongicide (témoin). Pour cela, des blocs d'agar avec des isolats de type d'accouplement A1 et A2 ont été placés par paires sur la surface du milieu nutritif à une distance de 5 cm l'un de l'autre. Les inoculations ont été incubées au pH optimal pour la croissance. Infestans à une température de 18 ° C pendant 20 jours. Après culture, le milieu nutritif avec des spores a été remis en suspension avec un mélangeur dans 30 ml d'eau distillée, et des préparations pour la microscopie ont été préparées à partir de la suspension résultante. Dans chaque variante, 180 champs de vision ont été examinés (3 répliques, 60 champs de vision). Ensuite, la concentration d'oospores a été recalculée (pcs / μl de milieu).
Effet des pesticides sur la croissance radiale des colonies. Le difénoconazole, le thiaméthoxame et l'imidaclopride n'ont eu aucun effet statistiquement significatif sur la croissance radiale de Ph. infestans (tableau 1). L'herbicide métribuzine a provoqué un léger retard de croissance au cours de la période initiale (5 à 7 jours de croissance); cependant, au 10e jour, les diamètres des colonies sont devenus similaires en taille. Le fludioxonil a inhibé statistiquement significativement le développement de Ph. infestans à une concentration dans le milieu supérieure à 10 mg / l.
Tableau 1
Effet des pesticides sur la croissance radiale des colonies Phytophthora infestans
Fongicide-DV (médicament) | Diamètre de la colonie à différentes concentrations (mg / L) DW dans le milieu, mm | ||||
0.0 | 0.1 | 1.0 | 10.0 | 100.0 | |
Thiaméthoxam (médicament Aktara) | 82 6 ± | 81 7 ± (99%) | 82 6 ± (100%) | 81 6 ± (99%) | - |
Imidaclopride (Tanrek) | 792 6 ± | - | 76 ± 9 (96%) | 77 ± 8 (97%) | 76 5 ± (96%) |
Fludioxonil (Maxim) | 82 ± 6 | - | 74 ± 12 (90%) | 56 ± 10 (68%) | 46 3 ± (56%) |
Métribuzine (Zenkor) | 88 ± 12 | - | 85 12 ± (97%) | 86 ± 9 (98%) | 80 ± 5 (91%) |
Difénoconazole (Scor) | 82 ± 7 | - | 76 ± 9 (93%) | 84 4 ± (102%) | 81 ± 6 (99%) |
Remarque. Le signe «±» est suivi de l'intervalle de confiance pour un niveau de signification de 0.05. Les valeurs entre parenthèses expriment le rapport du diamètre des colonies dans le variant expérimental à celui du témoin sans pesticides. Un signe «-» signifie qu'aucune recherche n'a été effectuée.
Tableau 2
Effet des pesticides sur la formation des oospores Phytophthora infestans en milieu gélosé
Fongicide-DV (médicament) | Le nombre d'oospores dans le milieu à différentes concentrations (mg / l) DV, pcs / μl | ||||
0.0 | 0.1 | 1.0 | 10.0 | 100.0 | |
Thiaméthoxam (médicament Aktara) | 79.6 3.6 ± | 79.8 3.8 ± (100%) | 79.1 ± 3.9 (100%) | 71.4 3.7 ± (90%) | - |
Imidaclopride (Tanrek) | 79.6 3.6 ± | - | 70.0 3.4 ± (88%) | 66.0 3.1 ± (83%) | 35.8 2.8 ± (45%) |
Fludioxonil (Maxim) | 112.7 6.9 ± | - | 98.4 8.6 ± (87%) | 73.6 5.4 ± (65%) | 42.3 3.7 ± (36%) |
Métribuzine (Zenkor) | 135.0 9.5 ± | - | 103.0 9.8 ± (70%) | 118.2 ± 9.3 (88%) | 74.8 8.1 ± (55%) |
Difénoconazole (Scor) | 79.6 3.6 ± | 72.5 3.6 ± (91%) | 82.2 3.7 ± (103%) | 54.9 2.8 ± (69%) | 35.8 2.3 ± (45%) |
Etude de l'effet des pesticides sur la formation des oospores Ph. infestans dans un milieu nutritif. Il a été constaté qu'une diminution statistiquement significative du nombre d'oospores à certaines concentrations était causée par toutes les préparations étudiées (tableau 2). À une concentration de substance active de 1.0 mg / l, tous les pesticides, à l'exception des préparations Aktara et Skor, ont conduit à une diminution notable de la quantité d'oospores formées (de 12 à 24% par rapport au témoin). Une nouvelle augmentation de la concentration de substances actives dans le milieu a conduit à une augmentation de l'effet inhibiteur. Les préparations à base de thiaméthoxame et de difénoconazole ont entraîné une diminution statistiquement significative du nombre d'oospores lorsque la concentration de la substance active dans le milieu était supérieure à 10 mg / l.
Discussion et conclusion. L'étude de l'effet des pesticides non homologués contre le mildiou de la pomme de terre sur la croissance radiale du mycélium a montré, comme prévu, une faible suppression de la croissance (fludioxonil) ou aucun effet sur la croissance (autres pesticides étudiés).
Tableau 3. Concentrations de substances actives dans le fluide de travail
Préparation (fongicide-DV) | Utilisé dans le travail de la concentration de DV dans le milieu nutritif, mg / l | Concentration de DW dans le liquide de travail pendant le traitement des pommes de terre, mg / l |
---|---|---|
Aktara (thiaméthoxame) | 0.1, 1, 10 | 37 à 75 * |
Tanrek (imidaclopride) | 1, 10, 100 | 50-100 |
Maxim (fludioxonil) | 1, 10, 100 | 1000 |
Zenkor (métribuzine) | 1, 10, 100 | 1630-4900 |
Scor (difénoconazole) | 0.1, 1, 10, 100 | 188-625 |
* Les valeurs sont présentées selon le «Catalogue national des pesticides et produits agrochimiques» pour 2014.
Tous les pesticides étudiés ont entraîné une diminution de la formation d'oospores dans le milieu nutritif. Les concentrations testées de pesticides dans le milieu étaient inférieures ou correspondaient approximativement (pour l'imidaclopride) aux concentrations autorisées dans le fluide de travail (tableau 3). Dans nos expériences, la suppression de la formation d'oospores augmentait à mesure que la dose du médicament augmentait, ce qui suggère une augmentation de l'effet au contact d'un fluide de travail plus concentré. Le difénoconazole a provoqué une diminution significative de la concentration d'oospores non seulement lors d'expériences sur un milieu nutritif, mais également lors d'essais sur des feuilles de pomme de terre coupées placées dans un liquide contenant un fongicide. Ainsi, dans la variété Vektar Belorussian, 32 oospores pour 1 mm2 de surface foliaire ont été observées dans le témoin, à une concentration de difénoconazole dans l'eau de 10 mg / l - 24 et à 100 mg / l - 12 oospores / mm2. La différence des concentrations d'oospores à 100 mg / l du fongicide et du témoin est statistiquement significative (Elansky, Mytsa, non publié).
Les pesticides peuvent affecter un large éventail de processus dans les cellules fongiques. Dans la littérature, nous n'avons pas pu trouver d'informations qui expliquent dans une certaine mesure l'effet possible des médicaments étudiés sur la formation des oospores. Essayons de faire quelques hypothèses concernant l'action du difénoconazole. Le mécanisme de son action fongicide est d'inhiber l'enzyme C14-diméthylase, qui joue un rôle clé dans la biosynthèse des stérols. Les stérols sont synthétisés par des champignons, des plantes et d'autres organismes et font partie de leurs membranes cellulaires. Les oomycètes du genre Phytophthora, en l'absence de stérols, ne sont capables que de croissance végétative; la formation d'oospores est complètement supprimée (Elliott et al., 1966).
Les oomycètes sont incapables de synthétiser seuls les stérols; ils incorporent dans leurs membranes les stérols obtenus à partir de la plante hôte en les modifiant. Dans notre expérience, nous avons utilisé un milieu gélose d'avoine riche en â-sitostérol et en isofucostérol (Knights, 1965), c'est-à-dire des substances qui stimulent la formation d'oospores. Il est possible que le difénoconazole inhibe le travail des enzymes impliquées dans la modification ou l'utilisation de composés de stérols obtenus à partir de plantes. Cela peut, à son tour, réduire l'intensité de la formation d'oospores.
En petites concentrations, comme le montrent nos travaux, le difénoconazole avait un faible effet stimulant sur la croissance du mycélium et la formation des oospores.
La suppression de la formation d'oospores dans le milieu nutritif a déjà été démontrée pour les préparations fongicides antiphytophthora. Ainsi, dans les travaux de Kessel et al. (2002) ont étudié plus de 10 médicaments commerciaux antiphitofluoroïdes. Le fluazinam, le diméthomorphe et le cymoxanil à des concentrations non létales ont complètement supprimé la formation d'oospores dans un milieu gélosé; le métalaxil, le manèbe et le propamocarbe ont montré une efficacité modérée; le mancozèbe et le chlorothalonil n'avaient pratiquement aucun effet sur la formation d'oospores. Dans les travaux de S.A. Kuznetsov (Kuznetsov, 2013), l'inhibition de la formation d'oospores sur un milieu nutritif par des concentrations non létales de métalaxyl a été montrée.
Nos expériences ont montré que les préparations pesticides utilisées sur les pommes de terre, même sans effet inhibiteur direct sur la croissance du pathogène du mildiou, supprimaient la formation d'oospores. Ainsi, une protection chimique correctement réalisée des pommes de terre à l'aide de fongicides, d'insecticides et d'herbicides réduit la probabilité de formation d'oospores dans les feuilles des plantes.
Ce travail a été soutenu par la Russian Science Foundation (projet n ° 14-50-00029).
L'article a été publié dans la revue "Mycology and Phytopathology" (Volume 50, Numéro 1, 2016).