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La septoriose du blé résiste aux fongicides
Septoria in wheat is resistant to fungicides
Parsi, France
July 11, 2006

La septoriose est la maladie foliaire majeure du blé en France et dans de nombreux pays d’Europe. Deux champignons parasites en sont responsables. Depuis plusieurs décennies, les traitements chimiques constituent la principale méthode de lutte contre la maladie, mais leur efficacité est affectée par l’apparition de souches résistantes aux fongicides. Les chercheurs de l’INRA ont caractérisé les mutations génétiques en cause et ont établi un panorama complet de l’évolution des résistances en France. Ces travaux permettent de recommander des programmes de traitement efficaces auprès des céréaliers.
 

La septoriose est provoquée par deux parasites fongiques connus sous les noms de Septoria tritici et Septoria nodorum. Ces champignons provoquent des taches foliaires brunes et peuvent entraîner des baisses de rendement importantes. Actuellement, l’espèce S. tritici est largement dominante en France, alors que S. nodorum, qui peut également toucher les épis et les semences, est devenu très rare.
Les régions les plus touchées par le développement de S. tritici sont celles qui connaissent des épisodes pluvieux, car la pluie et l’action éclaboussante des gouttes sur les feuilles du blé favorisent la dissémination des spores. Ainsi, il existe en France un gradient croissant de l’est vers l’ouest, où les précipitations et le climat océanique favorisent le développement de S. tritici.

Mobilisation contre la septoriose

La lutte chimique contre S.tritici est principalement assurée par deux familles de fongicides : les strobilurines et les triazoles. En France, malgré l’utilisation de ces fongicides, la septoriose n’est pas toujours correctement maîtrisée, car les traitements utilisés ont contribué à l’apparition de souches résistantes.
Les chercheurs de l’INRA de Versailles associés à des équipes d’Arvalis Institut du Végétal, de Chambres d’Agriculture, du SRPV (Service de la protection des végétaux) et de firmes phytosanitaires ont étudié la cartographie des résistances en France et identifié des stratégies de traitement efficaces (raisonnement des interventions, positionnement des produits, mélanges ou alternance des fongicides) pour lutter contre la maladie et limiter le développement des résistances émergentes.

 

 

Le champignon parasite responsable de la septoriose provoque des taches brunes sur les feuilles et peut entraîner des baisses de rendement importantes dans les récoltes de blé.
© INRA /A.-S. WALKER

L’explosion de la résistance aux strobilurines

Les strobilurines introduites en 1997 possèdent une excellente performance d’action mais depuis 2003, des échecs de traitement imputables à la présence de souches résistantes ont été observées. Ainsi, d’après les collectes effectuées sur le terrain en 2005, 83% des échantillons de blé prélevés présentaient plus de 50% de souches résistantes aux strobilurines, en particulier dans les parcelles du Nord de la France. Il a été montré que toutes les souches sont fortement résistantes à l’ensemble des strobilurines, suite à une mutation génétique qui affecte le site d’action du fongicide. En termes de stratégie, il a été préconisé de limiter l’emploi des strobilurines et de les associer avec d’autres matières actives, comme les triazoles et les multi sites. Des programmes sans strobilurines peuvent aussi être retenus dans les zones où la résistance est généralisée et où la septoriose est l’unique maladie foliaire visée.

Comment s'explique la résistance ?

La résistance à un fongicide correspond à une modification génétique d’un pathogène qui devient moins sensible à une substance active donnée. Dans le cas du champignon parasite S. tritici, responsable de la septoriose du blé, les mutations concernent soit un gène mitochondrial codant pour le cytochrome b,  cible des strobilurines, soit un gène chromosomique codant pour l’enzyme de la biosynthèse des stérols, cible des triazoles.
Les souches capables de résister au fongicide (dites souches résistantes) peuvent exister à l’état naturel mais elles restent minoritaires face aux souches sauvages (dites souches sensibles). Lors de l’application d’un fongicide, les souches sauvages sont éliminées, laissant le champ libre aux souches résistantes. Les traitements fongiques deviennent ainsi moins efficaces.

Les triazoles résistent à la résistance !

Les triazoles, utilisés depuis plusieurs décennies contre la septoriose, conservent toujours une efficacité correcte même si une érosion a été constatée au cours des dix dernières années. Le développement de souches faiblement à moyennement résistantes résulte d’une ou plusieurs mutations génétiques au niveau de la cible de ces triazoles. En pratique, cette famille chimique conserve son intérêt à condition toutefois d’optimiser le choix de la matière active, sa dose d’emploi et la période d’application.

Vers une protection intégrée

Outre les précautions d’emploi indiquées pour les strobilurines et les triazoles, il est possible de faire appel à d’autres fongicides, en particulier les multi sites. Ces derniers fongicides s’avèrent efficaces dans le cadre d’un traitement préventif, puisqu’ils ne sont pas concernés par la résistance. Plus généralement, le choix de variétés de blé peu sensibles, l’allongement des rotations dans les parcelles et une optimisation de la fertilisation pourraient aider à limiter le développement de S. tritici.

Les travaux sur la septoriose se poursuivent : une meilleure connaissance des caractéristiques biologiques des divers génotypes devrait contribuer à diversifier les moyens de lutte.


Septoria in wheat is resistant to fungicides

Septoria is the principal leaf disease affecting wheat in France and many other European countries, and is caused by two parasitic fungi. For several decades, chemical treatments have constituted the principal means of controlling this disease, but their efficacy has been affected by the appearance of fungicide-resistant strains. INRA researchers have characterised the gene mutations involved, and have established a full panorama of the development of resistance in France. This work makes it possible to recommend effective treatment programmes to cereal growers.

Septoria is caused by two parasitic fungi, Septoria tritici and Septoria nodorum. These fungi cause brown blotches on the leaves and major drops in yield.  At present, the S. tritici species largely predominates in France, while S. nodorum, which can also affect ears and seed, has become very rare.  
The regions most severely affected by the development of S. tritici are those which experience sustained periods of rainfall, as rain and the splashing action of drops on the wheat leaves favour spore dissemination.  Thus, in France, there is an increasing gradient from the east towards the west, where rainfall and the oceanic climate favour the development of S. tritici.

Mobilisation against Septoria

The chemical control of S. tritici is mainly ensured by two families of fungicides: strobilurins and triazoles. In France, despite use of these fungicides, Septoria is not always correctly controlled, because the treatments employed have contributed to the appearance of resistant strains.
INRA researchers in Versailles, associated with teams from Arvalis Institut du Végétal,  Chambers of Agriculture, the SRPV (Regional Plant Protection Agencies) and plant health product manufacturers have mapped this resistance in France and identified appropriate treatment strategies (managed intervention, product positioning, mixtures or alternating use of fungicides) to control the disease and restrict the development of emerging resistance.

The explosion of resistance to strobilurins

Strobilurins were introduced in 1997 and are endowed with excellent activity, but observations have been made since 2003 of treatment failures attributable to the presence of resistant strains.   Thus, according to field data collected in 2005, 83% of wheat samples presented more than 50% of strobilurin-resistant strains, particularly in fields in Northern France.  It was shown that all strains were markedly resistant to all strobilurins, following a gene mutation affecting the site of fungicidal activity.  In terms of strategy, it was recommended to limit the use of strobilurins and to associate them with other active substances such as triazoles and multi-site fungicides.  Strobilurin-free programmes could also be adopted in areas of generalised resistance, or where Septoria is the only leaf disease targeted.

Why does resistance develop?

Resistance to a fungicide corresponds to a genetic modification to a pathogen which becomes less susceptible to a given active substance.  In the case of the parasitic fungus S. tritici  which causes Septoria in wheat, the mutations concern either a mitochondrial gene coding for cytochrome b,  the target for strobilurins, or a chromosomal gene coding for the sterol biosynthesis enzyme, the target of triazoles.

Strains which can resist a fungicide (called resistant strains) may exist in the natural state, but remain in a minority when compared with wild-type strains (called susceptible strains).  When a fungicide is applied, wild-type strains are eliminated, leaving the field open to resistant strains.  Fungicidal treatments thus become less effective.

Triazoles resist resistance !

Triazoles, which have been used for several decades against Septoria, still retain satisfactory efficacy, even if some deterioration has been observed during the past ten years.  The development of weakly to moderately resistant strains has resulted from one or more gene mutations at the triazole target site.  In practice, this chemical family is still of value to control, on condition of optimizing the choice of active substance, its dosage and the period of application.

Towards integrated protection

As well complying with the precautions for use recommended for strobilurins and triazoles, it is possible to use other fungicides, and particularly multi-site substances.  The latter have proved their efficacy in the context of preventive treatment, because they are not affected by resistance.  More generally, a choice of low susceptibility wheat varieties, a prolongation of rotations on fields and optimised fertilisation may help to restrict the development of S. tritici.

Studies on Septoria are ongoing with the aim of improving our knowledge of the biological traits of different genotypes, which should contribute to diversifying control methods.

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