APBG 25 Septembre 2012

1. Les stratégies alternatives de lutte contre les maladies de la vigne : Où en est-on ? APBG 25 Septembre 2012 Pr Christophe CLÉMENT Université de Reims Champagne Ardenne Unité de Recherche Vignes et Vins de Champagne Tél: + 333 26 91 33 39 E-mail:christophe.clement@univ-reims.fr

2. Vignobles et maladies Vignoble français - 917 000 ha (second en Europe après l’Espagne) - 57 millions d’hectolitres de vins (20 % de la production mondiale) - 2 millions de quintaux de raisin de table - 14 % de la valeur agricole nationale Vignoble champenois - 3 cépages : 26 % Chardonnay 37 % Pinot noir 37 % Pinot Meunier - 30 000 hectares - 400 millions de bouteilles dont 240 vendues en France et 160 à l ’étranger Maladies - Pourriture grise (Botrytis), oïdium, mildiou, maladies du bois… - Récolte affectée (quantité et qualité) - Restitution des réserves (donc vigueur l’année suivante) affectée Solutions apportées FONGICIDES !!!

3. Pesticides France - 100 000 tonnes de produits phytosanitaires - 1er pays consommateur en Europe Bilan pour la viticulture - 2 à 3 % des surfaces cultivées en France - 50 % des pesticides utilisés Pesticides utilisés en viticulture - 50 % fongicides - 35 % herbicides - 10 % insecticides - 5 % anti-limaces, raticides… 1 000 euros par ha par an, 15 à 16 traitements Viticulture et environnement

4. Contraintes et problématiques Qualité des eaux - Pesticides utilisés il y a 30 ans arrivent dans les nappes phréatiques - Qualité de l’eau du robinet - Inertie du système (30 ans) Santé des Viticulteurs Directives nationales et européennes - Suppression de molécules à utilisation phytosanitaires - Décrets Septembre 2006 - Grenelle de l’environnement (Ecophytovigne 2018) Technologies non acceptées - Organismes génétiquement modifiés non acceptés - Perte de la confiance en la science (sang contaminé, hormone de croissance, …) Suppression de certains traitements - Arsénite de soude interdit (Novembre 2001) : maladies du bois

5. Unité de Recherche EA 4707 Vigne et Vins de Champagne Label Ministère 2012-2017 URVVC EA 4707 : 50 personnes • 22 enseignants chercheurs • 7 personnels techniques • 7 post-doctorants • 10 doctorants • 3 ingénieurs contractuels • 1 secrétaire URVVC EA 4707 : 2 laboratoires • Œnologie et Chimie Appliquée (P Jeandet) • Stress Défenses et Reproduction des Plantes (C Clément - F Baillieul)

6. Stress biotiques (attaques pathogènes) Traitement phytosanitaire Qualité du raisin et du vin Mousse et effervescence VINS VIGNE Défenses des Plantes Mécanismes et élicitation

7. Pesticides Stimulation des défenses des plantes SDP Stratégies alternatives de lutte contre les maladies des plantes Pathogène Plante cultivée

8. Inoculation de feuilles de vitroplants Suspensions cellulaires Boutures Grappes naturellement infectées Plantes en pots Baies en survie Modèles d’étude

9. ELICIATION (utilisation de substances SDP) ELICITATION (utilisation de substances SDP) LUTTE BIOLOGIQUE (utilisation de micro-organismes) Substances SDP sans effet délétère vis-à-vis de l’environnement STIMULATION DES DEFENSES DES PLANTES CARACTERISATION DES MECANISMES DE DEFENSE Stratégies alternatives de lutte contre les maladies des plantes Pathogènes Outils pour mesurer l’état de défense

10. Pathogène Molécules provenant du pathogène (enzymes de dégradation des parois, …) Récepteurs Plante Eliciteurs Fragments de parois issus de la dégradation, … Reconnaissance Signalisation RESPONSES de DEFENSE Epaississements pariétaux Phytoalexines (resvératrol, viniférines) Protéines PR (chitinases, glucanases) Stimulation des défenses : ELICITATION Plante

11. Eliciteur 70 Protection contre Botrytis 60 50 24hpt 3jpi spores 40 Facteur d’induction/contrôle 30 20 0,1 g/L 7 jpi 0 g/L 7 jpi 10 0 sts 17.3 102 pal lox hsr pr6 pr2 pr3 0 mg/ml 0.1 mg/ml gènes 0.1 mg/ml 1 mg/ml 4jpi mycélium 0 mg/ml 0.1 mg/ml Exemple d’élicitation par des molécules d’origine bactérienne Rhamnolipides à partir de Pseudomonas aeruginosa additif alimentaire, nettoyage des fruits et légumes, surfactant en cosmétique, dépollution des sols, ...

12. Transfert laboratoireterrain - différences d’efficacité - état physiologique de la plante (fluctuations environnementales, étape dans le cycle annuel, ...) - protocole d’application (préventif et non curatif, doses, fréquences, ...) - pénétration des molécules (formulation) - spécificité du pathogène (efficacité différentielle suivant les maladies, ...) du laboratoire au terrain : encore du travail... Effets sur la plante potentiellement indésirables - débauche d’énergie : détournement vers les défenses - qualité du produit fini (moûts et vins) Elicitation ≠ Protection - beaucoup de molécules élicitent les défenses - peu d’entre elles protègent - améliorer le screening des molécules efficaces - recherche de marqueurs de protection

13. LUTTE BIOLOGIQUE (utilisation de micro-organismes) ELICITATION (utilisation de substances SDP) LUTTE BIOLOGIQUE (utilisation de micro-organismes) Micro-organismes associés à la vigne et lui conférant un niveau de résistance/tolérance aux maladies STIMULATION DES DEFENSES DES PLANTES CARACTERISATION DES MECANISMES DE DEFENSE Stratégies alternatives de lutte contre les maladies des plantes Pathogènes Outils pour mesurer l’état de défense

14. - - - Pathogènes + Antibiotiques Protection Micro-organismes bénéfiques Pénétration dans la plante et stimulation des défenses de la plante Sécrétion de molécules qui stimulent les mécanismes de défense : éliciteurs Lutte biologique : utilisation de micro-organismes Maladie

15. Botrytis cinerea et autres pathogènes Burkholderia phytofirmans souchePsJN Lutte biologique : utilisation de micro-organismes Burkholderia phytofirmans strain PsJN trouvée dans les racines d’oignonauCanada. La présence de la bactérie permet de cultiver les oignons sans pesticide. La bactérie n’est pas dangereuse pour la santé et n’affecte pas la qualité gustative des oignons.

16. - Activité chitinase Mg produit/min/gMF * 8 7 Témoin * Bactérisé 6 5 - Association de la vigne et de la bactérie - stimule la croissance - protège la vigne contre Botrytis 4 3 * 2 1 0 Racines Tiges Feuilles - Activité β 1,3 glucanase Mg glucose hydrolysé /min/gMF * 25 20 Témoin Bactérisé 15 + + + - + 10 * * 5 0 Racines Tiges Feuilles Plants bactérisés Témoins Lutte biologique : utilisation de micro-organismes Protection ? Stimulation des défenses ?

17. 96 h Botrytis affecte principalement fleurs et baies Boutures fructifères B. phytofirmans colonise toute la plantule en 4 jours quand inoculée prés des racines Propagation des bactéries dans les vaisseaux de xylème Gfp transformed bacteria Bacteria sont présetnes dans tous les organesde la bouture Elicitation par micro-organismes : LUTTE BIOLOGIQUE

18. Migration racinesinflorescence : 5 à 6 semaines % inflorescences mortes 100 Mesures des défenses dans les inflorescences témoin bactérisé 50 0 0 24 48 72 Bactérisation racinaire Temps (hpi Botrytis cinerea) Boutures Elicitation par micro-organismes : LUTTE BIOLOGIQUE Mécanismes Inoculation de B. cinerea : 4 à 6 jours post-traitement

19. Transfert laboratoireterrain - difficile d’inoculer les racines (profondeur) - acclimater des vitro-plants bactérisés - bactériser des jeunes plants (pépiniéristes) - longévité et efficacité dans les conditions de terrain - effet cépage du laboratoire au terrain : encore du travail... Effets potentiellement indésirables sur la plante - épuisement (croissance accélérée) ??? - interactions avec les micro-organismes fermentaires - qualité des vins Interactions avec la microflore locale du sol - compétition - colonisation

20. Merci de votre attention !