La Pathologie du charbon du mil

Dans tous les pays du monde les systèmes de production agricole sont confrontés à de nombreux défis liés aux soucis de l’amélioration des systèmes de production. Et dans ce débat les maladies des plantes et les pratiques liées à la protection des cultures occupent une place importante. Les premières descriptions de maladies sur les végétaux ont été faites par THEOPHRASTUS (370 – 286 av. J.C. in SEMAL, 1989), mais sans entrevoir l’origine exogène de ces altérations. L’étude des relations entre les pathogènes fongiques et les végétaux supérieurs ne se développera qu’avec l’apparition du microscope. De nos jours les interactions entre champignons et plantes hôtes de par leurs impacts économiques, jouent un rôle important sur l’environnement et la structuration des écosystèmes.

Le mil en chandelle ou mil perlé, Pennisetum glaucum, (L.) R. BR. est une des cultures pluviales les plus importantes au monde. Par rapport au blé et au riz, les mils et sorghos occupent cependant une moindre importance, puisqu’ils représentent environ 2% de l’ensemble de la production céréalière mondiale. Cette faible importance dans les échanges internationaux masque l’importance du mil dans les circuits économiques locaux. Le mil en chandelle constituent l’alimentation de base d’une grande partie des populations en Afrique Occidentale et en Inde (KUMAR & ANDREWS, 1993). D’après ANDREWS, et al, (1993), le nombre de personne dont la survie dépend du mil est estimé à 90 millions. Considéré comme une des céréales les mieux adaptées aux conditions climatiques extrêmes, il est cultivé dans les zones arides ou semi-arides d’Amérique du Nord, d’Amérique Latine, d’Asie Centrale, du Moyen Orient et d’Afrique. En Asie et en Afrique principalement le mil occupe la majeure partie des surfaces cultivées, et couvre environ 26 millions d’hectares.

Le mil dans la production agricole au Sahel 

Le mil à chandelle, Pennisetum glaucum, (L.) R. BR., est la principale culture vivrière au Sahel avec plus de 90% de la production africaine qui représent 40% de la production mondiale (rapports ROCAFREMI-WCAMRN, 2002). Malgré son importance économique et agronomique dans cette zone, les rendements à l’hectare sont très faibles et se situent entre 500 et 600 kg/ha en moyenne [Andrews et al, 1993, rapport ROCAFREMI-WCAMRN (P6 : 1997-2001), 2002]. La demande croissante en denrées alimentaires suite à l’accroissement des populations dans les zones urbaines, a suscité un regain d’intérêt pour cette céréale naguère essentiellement consommée par les populations rurales dont il constitue l’alimentation de base. Son grain contient des hydrates de carbone, des protéines, des acides aminés, divers sels minéraux (Ca, Fe, etc.) des vitamines (Vit. A, riboflavine, etc.) .

Position systématique

Jusqu’au début du 20ème siècle et même plus tard, le monde vivant était divisé en deux règnes : Règne Animal et Règne Végétal. Les premiers êtres unicellulaires étaient considérés comme étant des protozoaires et les bactéries comme des végétaux. Avec l’utilisation des microscopes photonique et électronique de nouveaux caractères de distinction furent exploités dans les années 60 à 80 pour la classification systématique, dite classification scientifique classique. Selon cette méthode basée sur des critères morphologiques et microscopiques, Moesziomyces penicillariae (Brefeld) Vánky est classé comme tous les champignons, dans le Règne Végétal (CHADEFAUD, & EMBERGER, 1960 ; DURAN, 1982). Les caractères morphologiques qui définissent M. penicillariae (Brefeld) Vánky, sont : champignon sans carpophore; les méiospores sont des basidiospores produites par des basides tétra cellulaires à cloisons transversales générées par des spores appelées téliospores. Chacune des quatre cellules de la baside engendre par mitose itérative de nombreuses basidiospores. Les téliospores souvent rassemblées en balles de spores, sont contenues dans des sores formés à la place des caryopses (ZAMBETTAKIS, 1970, ZAMBETTAKIS & JOLY, 1973 ; VANKY, 1977, 1998). Ainsi, la classification systématique de M. penicillariae (Brefeld) Vánky, serait la suivante (CHADEFAUD, & EMBERGER, 1960 ; DURAN, 1982):

Super règne Eukaryote
Règne Végétal
Sous Règne Thallophyte
Division (embranchement) Eumycète
Sous division Basidiomycète
Classe Téliomycete
Ordre Ustilaginales
Famille Ustilaginaceae  .

Cette classification en deux règnes évoluera avec l’acquisition de nouvelles connaissances pour aboutir avec WHITTAKER (1969), à la constitution des cinq Règnes du Vivant :

– les Procaryotes qui regroupent les organismes unicellulaires dont le matériel génétique n’est pas enfermé dans un noyau, se multipliant par scissiparité, et contenant des enzymes localisées dans la paroi cellulaires
– les Protistes regroupent les eucaryotes unicellulaires
– les Champignons regroupent les eucaryotes pluricellulaires.

Tout organisme remplissant les conditions suivantes est considéré comme appartenant au règne des fungi: – organisme eucaryote, hétérotrophe vis à vis du carbone (qu’il doivent trouver dans leur environnement immédiat), absorbotrophes (se nourrissant par absorption), ayant un mycélium comme appareil végétatif, se reproduisant par des spores non flagellées, ou à un seul flagelle, ayant une paroi cellulaire chitineuse.
– les Végétaux (métaphytes) constitués d’eucaryotes pluricellulaires chlorophylliens
– les Animaux (métazoaires) eucaryotes pluricellulaires.

Vue générale de la biologie des Ustilaginacées 

Les champignons sont des hétérotrophes vis à vis du carbone et de l’azote. Certains champignons peuvent se développer sous forme saprophyte, d’autres sont parasites, tirant l’énergie et les nutriments de leur subsistance des organismes qu’ils envahissent. Selon leur comportement et les modifications qu’ils induisent dans la plante hôte, ces champignons parasites sont classés en deux grands groupes :
– Les parasites nécrotrophes : très destructifs, envahissent leurs hôtes et « digèrent » les cellules par des réactions d’hydrolyse aboutissant à la mort de l’hôte. Certains de ces mycètes sont occasionnellement parasites (parasites facultatifs), et se développent parfaitement sur les débris végétaux.
– Les parasites biotrophes : qui vivent au dépend de leur hôte sans entraîner sa mort. Ces parasites percent la paroi de la cellule végétale pour établir un contact direct avec le plasmalemme de la cellule hôte, en conservant l’intégrité de cette dernière.

Certains biotrophes endophytes vivent entièrement dans la plante hôte sans provoquer de symptômes visibles. Nombre de ces champignons biotrophes sont des parasites obligatoires (cas des agents responsables des rouilles, des oïdium), ou avec une phase saprophytique généralement réduite en condition naturelle (cas des agents responsables des charbons).
– Entre ces deux extrêmes existent des variances classées en hémibiotrophes : ceuxci peuvent au cours de leur cycle de vie avoir successivement une croissance biotrophe, nécrotrophe et saprophyte (cas des Colletotrichum).

Les mécanismes physiologiques régissant ces relations trophiques sont encore mal connus. De nombreuses équipes de recherche à travers le monde abordent ces aspects novateurs de l’étude des interactions champignon-hôte. Depuis les années 1940 et les travaux de FLOR (FLOR, 1940, 1941, 1942), l’étude des interactions plantes-champignon a essentiellement porté sur les mécanismes de défense des plantes : établissement des règles génétiques régissant la résistance des plantes, découverte de « dialogues » moléculaires entre parasite et hôte entre autres. Les avancées conceptuelles sont considérables, et les applications agronomiques remarquables. Mais une autre vision des interactions était nécessaire. S’il est pertinent et utile de s’intéresser à la manière dont les plantes se défendent vis à vis des agents pathogènes, la compréhension du mode de développement de ces organismes dans les cellules hôtes est susceptible d’ouvrir de nouvelles perspectives de défense des plantes. Tel est l’objectif majeur de l’étude de la biotropie. Plusieurs modèles fongiques sont utilisés pour ces études : des Ascomycètes hémibiotrophes (Magnaporthe grisea, agent de la pyriculariose du riz ; Colletotrichum lindemuthianum, agent de l’anthracnose du haricot), des Basidiomycètes biotrophes obligatoires (Uromyces fabae, agent de la rouille des légumineuses ; Blumeria graminis, agent de l’oïdium des céréales) ou biotrophes facultatifs. Dans ce dernier cas, le groupe fongique modèle est celui appartenant à la famille des Ustilaginaeae. Les Ustilaginaceae, champignons responsables de la maladie du charbon et caries chez les végétaux présentent une longue phase biotrophe dans leur cycle biologique (SAMPSON, 1939 ; LUTTREL, 1987 ; SNETSELAAR, 1993; SNETSELAAR & MIMS, 1992, 1993, 1994 ; MARTIMEZ et al., 1999, 2000). De nombreuses espèces peuvent se présenter en alternance sous forme levuroïde ou mycélienne. Pour ce caractère, ils sont dits dimorphiques. Cette particularité n’est pas l’apanage des Ustilaginaceae puisqu’elle est aussi observée chez quelques représentants des Ascomycètes, tels Taphrina sp et Candida sp (MIX, 1935; SHEPHERD, 1988; VANDEN, & ODDS, 1993; BAILLIE, & DOUGLAS, 1999; RODRIGUES & FONSECA 2003).

Table des matières

I)INTRODUCTION
II) GENERALITES
III) METHODOLOGIE
IV) RESULTATS
V) COMMENTAIRES ET DISCUSSION
VI) CONCLUSION  
VII) REFERENCES
ANNEXES
RESUME

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