Biocontrôle des maladies des plantes

Le "biocontrôle", ou l'ensemble des "Agents de BioContrôle", inclut les macroorganismes (prédateurs, parasitoïdes, insectes stériles et pollinisateurs) en cours de réglementation et les trois piliers des produits phytopharmaceutiques de protection des plantes gérés par le règlement CE 1107/2009 : microorganismes, semiochimiques et substances naturelles (d'origine végétale, animale, minérale et microbienne), en progression de 4 substances par an depuis 2011.

L'horticulture est la branche de l'agriculture qui s'intéresse aux fruits, aux légumes et aux plantes ornementales. Ce chapitre examine les biocontrôles dans l'horticulture, en se concentrant sur les compromis physiologiques pour la croissance et l'immunité, ainsi que sur les co-innovations et les compromis économiques. Il aborde également les défis actuels et propose des perspectives d'avenir.

L’usage des solutions de biocontrôle est motivé par l'idée que ces produits sont moins nocifs pour la santé humaine et l'environnement. L'absence de protocoles d'évaluation des risques adaptés à ces produits constitue un obstacle à l'évaluation de leur devenir et de leur impact. Les nouvelles approches basées sur les sciences omiques constituent des outils prometteurs pour répondre à cette exigence.

Meloidogyne spp. constituent des ravageurs agricoles majeurs pour lesquels les nématicides d'origine naturelle sont étudiés comme alternatives efficaces et écologiques à leurs ancêtres synthétiques. Nous résumons ici la littérature publiée au cours de la dernière décennie sur les changements fonctionnels et anatomiques induits aux différents stades de croissance des nématodes à galles exposés aux métabolites secondaires des plantes, ainsi que sur toutes les interactions biochimiques intrinsèques soutenant cet effet.

L'industrie agricole produit des milliards de tonnes de résidus issus de la transformation des cultures végétales et de leurs sous-produits. Ces résidus peuvent causer des pollutions et à l’échelle mondiale mais sont aussi une source de produits à forte valeur ajoutée. Ce chapitre donne un aperçu du potentiel des déchets agro-industriels en tant que matière première pour la production de produits naturels pour la protection des plantes.

De nouveaux biopesticides sont nécessaires pour lutter contre les maladies des plantes. Les peptides fonctionnels sont des candidats appropriés car beaucoup ont un effet inhibiteur ou lytique direct sur les agents pathogènes, ou sont des éliciteurs de défense sur les plantes. Les peptides fonctionnels peuvent être obtenus directement à partir de sources naturelles ou synthétisés par des procédures chimiques ou biotechnologiques. Les défis liés à leur utilisation dépendent du cadre réglementaire et des problèmes de production.

Chez diverses bactéries pathogènes, la signalisation quorum-sensing contrôle l'expression de facteurs de virulence. Le principe de quorum-quenching repose sur l'identification et l'utilisation d'agents chimiques et biologiques perturbant la communication quorum-sensing de ces pathogènes. Ce chapitre présente la stratégie de quorum-quenching développée pour protéger les plantes à l'aide d'agents de biocontrôle, et discute des avantages et contraintes de cette approche.

Les bactéries pathogènes des plantes provoquent chaque année des pertes estimées à plus d'un milliard de dollars dans le monde entier. Les solutions actuelles, basées sur des intrants chimiques comme le cuivre, demeurent peu efficaces et polluantes. L’utilisation des bactériophages, microorganismes naturels prédateurs des bactéries, offre une approche écologique et efficace pour lutter contre ces maladies végétales.

Le microbiome peut améliorer la croissance des plantes et contrôler les agents pathogènes importants qui les infectent. Comprendre comment les plantes façonnent leur microbiome et les différents mécanismes utilisés par les microbes pour s'associer aux plantes est important pour le développement de solutions agricoles basées sur le microbiome. Nous présentons ici les connaissances actuelles sur les interactions plantes-microbiome et les stratégies permettant de créer des microbiomes bénéfiques pour les plantes et le sol.