Updated 19.06.2019
Dans le cadre d’une étude internationale, des chercheurs de l’IRD ont découvert une bactérie susceptible de devenir une menace majeure pour les cultures de riz dans les pays du Sud. Capitale, cette avancée pourrait aider à répondre à l’un des grands objectifs de développement durable établis par des Nations unies : faim « zéro » dans le monde d’ici à 2030.
Alors qu’elle était jusque-là considérée comme inoffensive pour le riz, la bactérie Xanthomonas campestris pathovar leersiae, appelée Xcl sous sa forme courte, pourrait bien un jour évoluer et devenir plus dangereuse. C’est ce qu’indique l’étude(1) à laquelle Valérie Verdier et Boris Szurek, directeurs de recherche à l’IRD dans l’unité IPME, à Montpellier, ont largement contribué. « Fruit d’une longue collaboration avec le groupe de Jan Leach ?lauréate 2019 du prix scientifique international Louis Malassis pour l'agriculture et l'alimentation, de la Fondation Agropolis, à l’Université d’État du Colorado, États-Unis, et celui d’Ousmane Koita, directeur d’une jeune équipe associée à l’IRD ?JEAI : Coalition contre les Agresseurs Nuisibles à l'Agriculture au Mali (CoANA), à l’Université de Bamako au Mali, nos travaux pourraient permettre de mieux anticiper l’émergence d’un nouveau fléau pour le riz, et d’identifier une solution durable pour le contrer », souligne Boris Szurek.
Plante d’intérêt agricole majeur, notamment en Afrique et en Asie, le riz est l’aliment de base de 4 milliards de personnes, soit près de la moitié de la population mondiale. Deux maladies graves peuvent affecter sa production et entraîner jusqu’à 60% de pertes(2) : la bactériose à stries foliaires, qui induit – comme son nom l’indique -, des stries marron-jaunes sur les feuilles ; et le flétrissement bactérien, qui provoque des lésions extensibles, à l’origine du dessèchement des feuilles.
Nos travaux pourraient permettre de mieux anticiper l’émergence d’un nouveau fléau pour le riz
Un genre bactérien dangereux
Ces deux fléaux sont provoqués par deux bactéries de la même espèce : respectivement, X. o. pv. oryzicola (Xoc) et X. o. pv. oryzae (Xoo). Lesquelles correspondent à deux des très nombreux pathovars (ou groupe) du genre Xanthomonas, capables d’attaquer plus de 140 plantes : riz, mais aussi manioc, orge, manguier, agrumes, etc. Chaque pathovar étant en général adapté à une culture donnée.
Lors de leurs récents travaux, les chercheurs sont partis d’un constat troublant : « en analysant les échantillons de riz collectés en Afrique de l’Ouest, nous y avons trouvé une espèce de Xanthomonas connue pour infecter la mauvaise herbe Leersiae hexandra, présente autour des rizières : la fameuse bactérie Xcl, qui s’est avérée être un danger pour le riz, lors de nos récents travaux », raconte Ousmane Koita.
Aussi les chercheurs se sont-ils associés pour séquencer les génomes de cinq souches de Xcl prélevées au Burkina Faso, en Chine, au Mali et en Ouganda. Puis, ils les ont comparés à ceux des Xanthomonas infectant le riz - pour rappel, Xoc et Xoo. Et, surprise, le génome de Xcl s’est avéré identique à 98% à celui de ces derniers. D’où la proposition des chercheurs de classer Xcl dans le même groupe que celui des bactéries affectant le riz, et de la renommer X. oryzae pv. leersiae (Xol).
Symptômes de l’inoculation au riz des pathovars Xo, Xoc et deux types de Xcl : on observe que Xcl - que l'on pensait inoffensive pour le riz - induit, sur les feuilles du riz, des symptômes similaires à ceux de Xoc, mais moins prononcés.
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Vers une sélection de variétés de riz résistantes
De plus, il est apparu que Xol possède un grand nombre de facteurs de virulence?molécule produite par un organisme qui contribue à son caractère pathogène en commun avec Xoc et Xoo, dont la famille des effecteurs TAL (pour Transcription Activator-Like), des protéines capables de manipuler la plante hôte au profit de la bactérie.
Inoculée au riz en laboratoire, Xol s’est multipliée et a induit des symptômes peu prononcés, rappelant les stries foliaires provoquées par Xoc. « Nos résultats suggèrent que Xol a l’arsenal nécessaire pour devenir potentiellement un pathogène dangereux pour le riz», s’inquiète Valérie Verdier.
Dans le futur, le consortium international espère pouvoir comprendre les mécanismes moléculaires via lesquels Xol pourrait s’adapter au riz et représenter un nouveau danger. « Cela pourrait nous aider à sélectionner des variétés de riz résistantes et éviter ainsi une mise en danger de la sécurité alimentaire dans les pays du Sud ». Si l’équipe parvient à trouver les financements nécessaires, elle pourrait commencer rapidement à travailler dans ce sens.
Notes :
1. Jillian M. Lang, Alvaro L. Pérez-Quintero, Ralf Koebnik, Elysa DuCharme, Soungalo Sarra, Hinda Doucoure, Ibrahim Keita, Janet Ziegle, Jonathan M. Jacobs, Ricardo Oliva, Ousmane Koita, Boris Szurek, Valérie Verdier and Jan E. Leach, A Pathovar of Xanthomonas oryzae Infecting Wild Grasses Provides Insight Into the Evolution of Pathogenicity in Rice Agroecosystems, Frontiers in Plant Science, 30 avril 2019 ; doi: 10.3389/fpls.2019.00507
2. Selon l’Organisation pour l’alimentation et l’agriculture (Food and Agriculture Organization, FAO)
Contacts : Ousmane Koita, Boris Szurek, Valérie Verdier
