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Développement d’un nouveau concept dans la protection des plantes appliqué à la tavelure du pommier – ENFIN!

Développement d’un nouveau concept en protection des plantes appliqué à la tavelure du pommier

Le projet ENFIN! a pour objectif de tester l'efficacité d'un itinéraire technique de rupture en verger de pommier. ENFIN! est basé sur 2 innovations brevetées par INRAE qui exploite la diversité du champignon responsable de la tavelure du pommier l'une rend le pathogène non virulent à la manière d'une lutte autocide, l'autre réduit les symptômes de maladie.

ENFIN! vise à offrir aux arboriculteurs un itinéraire technique de rupture participant à la réduction de l’usage des fongicides en verger de pommiers sur la base de deux inventions brevetées

La culture du pommier qui représente un marché mondial de 58 millions de tonnes est la production agricole la plus traitée en France. La lutte contre la maladie de la tavelure due au champignon ascomycète Venturia inaequalis (Vi), représente 50% de la totalité des traitements réalisés en verger, soit entre 15 et 28 par an en pommes à couteau et entre 3 et 8 en pommes à cidre.<br />Ce recours massif aux fongicides n'est pas sans poser des problèmes environnementaux voire de santé humaine. Par ailleurs les retraits en cours et à venir du marché de nombreux fongicides va conduire les producteurs à de véritables impasses techniques. Avec ENFIN! nous développons une solution de biocontrôle qui vise à offrir aux arboriculteurs un itinéraire technique de rupture sur la base de deux inventions brevetées par INRAE qui exploite la diversité du champignon. Dans la nature, V. inaequalis est constitué de différentes populations ayant divergé plus ou moins récemment, leur évolution dans des habitats écologiques différents ont conduit ces populations à se spécialiser sur différents hôtes de la famille des rosacéees (pommier, pyracantha, sorbus etc…) et dans certains cas à ne plus pouvoir se croiser. Les populations infectant respectivement le pommier et le pyracantha ont, quant à elles, gardé la possibilité de se croiser. Nous avons observé, en conditions contrôlées, que les descendants « hybrides » issus de ces croisements n’infectent pas le pommier. Notre idée est d’exploiter cette caractéristique en contraignant le pathogène du pommier (POMI) à se croiser au verger avec des souches pathogènes de pyracantha (PYR) afin de générer au printemps des « hybrides » non pathogènes sur le pommier. Concrètement il s’agit d’introduire massivement et de manière répétée des souches PYR à l’automne au moment où les souches POMI se reproduisent. En ciblant la phase sexuée du champignon, cette stratégie de biocontrole qui rend le pathogène non virulent s’apparente à la lutte autocide utilisée pour lutter contre les insectes. La seconde invention repose sur le fait que nous avons observé, en conditions contrôlées que l'application de souches PYR sur pommier a un effet protecteur contre une attaque ultérieure de tavelure.La stratégie à tester est d'appliquer des souches PYR au printemps sur les jeunes pousses de pommier au moment des contaminations primaires à la place des fongicides.<br />Ce projet vise d'une part à confirmer en conditions contrôlées et au champ l'efficacité de ces 2 innovations et à comprendre les mécanismes en jeu et d'autre part, à évaluer leur durabilité sur le plan environnementale et socio économique.

Mené en collaboration avec deux centres techniques nationaux (le Centre Technique Interprofessionnel des Fruits et Légumes-CTIFL, et l’Institut Français des Produits Cidricoles-IFPC), l'innovation sera testée durant trois saisons sur quatre sites sur le territoire français dans des vergers en conditions de production. Les souches PYR seront multipliées à l’échelle industrielle. De même il est prévu que deux technologies de formulation soient comparées. Des économistes de INRAE et du CTIFL évalueront via des enquêtes l'acceptation de cette innovation par la filière (du producteur aux consommateurs).
Le projet se divise en 4 parties:
1- Tester l'efficacité des 2 innovations en conditions contrôlées et en verger pilote et comprendre les mécanismes en jeu
2- Ingénierie pour le déploiement de la solution (prestation d'industriels)
3- Tester l'itinéraire techniques sur 4 sites répartis en France (CTIFL, IFPC et INRAE)
4 Evaluer les limites et la durabilité de la stratégie sur le plan environnementale et sur le plan socio économique

Résultats attendus:
Partie 1:
Invention 1:
- Consolider les résultats obtenus sur la non pathogénie des hybrides PYR x POMI sur pommier
-Identifier les conditions pour la colonisation saprophytique des souches PYR, analyse du mode de colonisation.
-Evaluer l’aptitude à la reproduction sexuée des souches PYR et POMI en situation de compétition
Invention 2
-Définir la durée nécessaire à la mise en place de la protection et de la durée de protection
-Analyser les mécanismes en jeu dans la mise en place de la protection (tester la mise en place de défenses induites)
-Risques encourus par l'application des deux inventions vis-à-vis de plantes non cibles
Partie 2
Production et formulation de spores PYR
Partie3:
- Invention 1: Efficacité de l’application de souches PYR à l’automne sur les 4 sites
Invention 2 : Efficacité de l’application au printemps de souches PYR et/ou d’hybrides PYR x POMI sur les 4 sites
Invention 1 + 2 : Efficacité de leur combinaison sera évaluée sur 3 sites
Partie 4:
- Estimation des risques d’émergences d'hybrides pathogènes
-Impacts socio économiques des changements de pratique

L’IRHS, l’UEH et le CTIFL sont impliqués dans le projet CAP ZERO PHYTO du PPR Cultiver et protéger autrement qui vise à combiner différents leviers agissant sur l'immunité de la plante pour lutter contre les bioagresseurs du pommier (2021-2027). L’Itinéraire technique dont on souhaite faire la preuve de concept en verger dans ENFIN! n’a pas été intégré dans le projet Cap Zero Phyto. En revanche, si nous démontrons que la stratégie ENFIN! est efficace en verger nous l’intégrerons dans le projet PPR en tant que levier supplémentaire.

Brevet:
Numéro de publication:WO2021123698 - Méthode de bio-contrôle pour lutter contre la propagation des champignons et oomycètes
N° de la demande internationale: PCT/FR2020/052580
Demande d'extension aux USA déposé le 21/12/2020
Documents de brevet associés FR3104905
EP4075983

La présente invention concerne une méthode de bio-contrôle pour lutter contre la propagation de champignons ou d'oomycètes phytopathogènes sur des plantes, comprenant l'application, sur le sol et/ou sur l'appareil végétatif de plantes infectées ou susceptibles d'être infectées par des souches de champignons ou d'oomycètes endémiques pathogènes dites de type A, d'une composition comprenant un mélange d'au moins deux souches, dites de type B, de la même espèce, lesdites souches de type B étant non pathogènes pour ladite plante, sexuellement compatibles avec lesdites souches pathogènes de type A et caractérisées en ce qu'elles présentent: a) une reproduction sexuée, b) une phase sexuée initiée en mode non parasitaire, c) une reproduction selon un mode hétérothallique, et d) l'existence de formes spéciales ou populations divergentes au sein de l'espèce, capables de produire, en croisement avec les souches de type A, des descendants non pathogènes voire stériles sur ladite plante d'intérêt, et caractérisée en ce que le mélange de souches de type B non pathogènes comprend des souches de signes sexuels opposés.

Contexte et objectifs de la solution. La culture du pommier représente un marché mondial de 58 millions de tonnes et est aussi la production agricole la plus traitée en France. La lutte contre la maladie de la tavelure due au champignon Venturia inaequalis (Vi), représente 50% des traitements réalisés en verger, soit entre 15 et 28 par an en pommes à couteau et entre 3 et 8 par an en pommes à cidre (25 millions € pour la France). Le retrait prochain du marché de nombreux fongicides va conduire les producteurs à de véritables impasses techniques. ENFIN! vise à offrir aux arboriculteurs un itinéraire technique de rupture réduisant fortement l’usage des fongicides sur la base de deux inventions brevetées. La première invention vise à rendre le champignon non virulent. Elle repose sur le constat que le croisement entre la lignée de Vi inféodée au pommier (POMI) et celle inféodée au pyracantha (PYR) génère une descendance non virulente sur le pommier. Comme POMI se reproduit obligatoirement chaque hiver, l’idée est de provoquer des croisements avec des souches PYR en pulvérisant ces souches PYR au verger à l’automne, ce qui conduira à la production d’hybrides non virulents. Concernant la seconde invention, nous avons découvert que l’application de souches PYR au printemps protégeait les jeunes feuilles de pommier contre une attaque ultérieure de tavelure selon un mode d’action à élucider. ENFIN! a pour objectif de valider et optimiser l’efficacité et la combinaison de ces deux stratégies en verger, d’évaluer les risques et d’étudier l’acceptabilité et l’appropriation par les arboriculteurs de cet itinéraire technique de rupture.

Approches et méthodologie. Co-construit avec deux centres techniques nationaux (le Centre Technique Interprofessionnel des Fruits et Légumes, et l’Institut Français des Produits Cidricoles), ENFIN! sera validé durant trois saisons sur quatre sites sur le territoire français dans des vergers en conditions de production. Les souches PYR seront multipliées à l’échelle industrielle et deux technologies de formulation seront comparées. Des économistes rechercheront l’existence de leviers tant organisationnels que cognitifs à son appropriation.

Utilisateur final. La solution proposée aux arboriculteurs sera facile d’usage, elle consistera en de simples applications de souches PYR par pulvérisation, sans investissement spécifique. Des recommandations pour l’élaboration d’ateliers de sensibilisation seront proposées aux producteurs ainsi que des propositions d’actions publiques. Le transfert des résultats d’ENFIN! prendra la forme d’une licence concédée à une start-up à créer, ou à un industriel du biocontrôle.

Pertinence et durabilité de la solution. ENFIN! représente un changement de paradigme de par son mode d’action innovant et l’itinéraire de rupture proposé aux producteurs. Il devrait permettre de réduire très significativement l'inoculum d’une année sur l’autre et de réduire fortement l’utilisation des nombreuses molécules de synthèse au printemps. Les risques d’émergence d’hybrides pathogènes seront évalués par des généticiens, de même l’acceptation de la solution par les producteurs sera étudiée par des économistes.

Présentation du consortium. Les points forts du consortium sont sa complémentarité et sa cohérence. La collaboration entre les acteurs de la recherche fondamentale et la recherche appliquée, en lien étroit avec les acteurs du transfert du Groupe Technique National Tavelure (conseillers, techniciens de chambres d’agriculture et de groupes techniques, expérimentateurs, chercheurs…) permettront une diffusion rapide de la solution auprès des arboriculteurs. Différentes disciplines de recherche sont représentées : pathologistes, expérimentateurs, généticiens, socio-économistes. L’implication d’industriels dans la production et la formulation de spores permettront de travailler à une échelle semi-industrielle vers un déploiement rapide de la solution chez les arboriculteurs.

Coordination du projet

Bruno LE CAM (Institut de Recherche en Horticulture et Semences)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

IRHS Institut de Recherche en Horticulture et Semences
CTIFL CTRE TECHNIQ INTERPROF FRUIT LEGUME
SADAPT Egizio Valceschini
UEHORTI Unité Expérimentale Horticole
IFPC Institut Français des Productions Cidricoles

Aide de l'ANR 449 990 euros
Début et durée du projet scientifique : décembre 2021 - 36 Mois

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