Penicillium expansum

 

Penicillium expansum est une moisissure bleue psychrophile commune dans le monde entier dans le sol.  Il provoque la moisissure bleue des pommes, l'une des maladies post-récolte les plus répandues et les plus dommageables économiquement des pommes.

Penicillium expansum

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Classification scientifique

Royaume:

Champignons

Division:

Ascomycota

Classe:

Eurotiomycètes

Ordre:

Eurotiales

Famille:

Trichocomacées

Genre:

Pénicillium

Espèce:

P. expansum

Nom binomial

Penicillium expansum

Lien, (1809)

Synonymes

Penicillium crustaceum Link, (1809)
Penicillium glaucum Stoll, (1809)

Bien que principalement connu sous le nom de maladie des pommes, ce pathogène végétal peut infecter un large éventail d'hôtes, notamment les poires, les fraises, les tomates, le maïs et le riz. Penicillium expansum produit la patuline, un métabolite cancérigène , une neurotoxine nocive lorsqu'elle est consommée.  La patuline est produite par le champignon comme facteur de virulence car elle infecte l'hôte. Les niveaux de patuline dans les aliments sont réglementés par les gouvernements de nombreux pays développés. La patuline est un problème de santé particulier pour les jeunes enfants, qui sont souvent de gros consommateurs de produits à base de pommes. Le champignon peut également produire la mycotoxine citrinine.


Développement des hôtes et des maladies

Penicillium expansum a une large gamme d'hôtes, provoquant des symptômes similaires sur les fruits, notamment les pommes, les poires, les cerises et les agrumes.  L'infection initiale survient le plus souvent aux sites de lésion des fruits, tels que des ecchymoses ou des blessures par perforation.  Bien que les infections puissent commencer dans le champ, les taches infectées deviennent souvent évidentes après la récolte et se développent pendant que les fruits sont entreposés.  Les zones infectées sont clairement délimitées et brun clair, et les tissus mous en décomposition peuvent être facilement "évacués" hors du tissu sain environnant.,  Des masses de spores apparaissent plus tard sur les surfaces des fruits infectés, apparaissant initialement comme mycélium blanc, devenant ensuite bleu à bleu-vert à mesure que les spores asexuées mûrissent. Les fruits affectés par P. expansum ont généralement une odeur terreuse de moisi.  Les lésions mesurent 1 à 1,25 pouces de diamètre huit à dix semaines après l'infection si elles sont conservées dans des conditions de stockage au froid.  Les facteurs d'âge dans l’infection à P. expansum, en ce que les fruits trop mûrs ou mûrs sont les plus sensibles à l'infection, tandis que ceux cueillis sous-mûrs sont moins susceptibles d'être infectés.

Chez les pommes, les couleurs des lésions peuvent varier selon la variété, du brun clair sur les variétés de pommes vertes et jaunes au brun foncé sur les variétés de couleur rouge plus foncé et d'autres variétés de couleur plus foncée. Les variétés particulièrement sensibles à l’infection par P. expansum incluent McIntosh, Golden Supreme et Golden Delicious. 

Les cerises aigres et douces sont affectées par P. expansum. Les variétés de cerisier particulièrement sensibles à l’infection par P. expansum étaient principalement des variétés précoces, notamment Navalinda et Burlat. 

 

Diagnostic

Penicillium expansum peut être identifié par ses caractéristiques morphologiques et ses métabolites secondaires dans les fruits ou en culture axénique La présence du métabolite secondaire patuline peut suggérer une infection à P. expansum, mais cette méthode n'est pas spécifique à l'espèce en tant que nombre d’espèces différentes de Penicillium et leurs alliés produisent de la patuline. La présence de patuline peut être testée en utilisant une chromatographie liquide haute performance avec détection ultraviolette.  Les méthodes moléculaires basées sur des gènes spécifiques à l'espèce peuvent accélérer l'identification.

Environnement

Penicillium expansum pousse mieux dans des conditions humides et fraîches (<25 ° C).  P. expansum s'est avéré se développer le plus efficacement dans une gamme de température de 15-27 degrés Celsius, avec une croissance plus lente à des températures plus basses et plus élevées.  P. expansum pousse mieux dans des conditions humides; le taux de croissance était le plus rapide à une humidité relative de 90%. L' infection à P. expansum acidifie les tissus de l'hôte via la sécrétion d'acides organiques, et cette acidification améliore le développement fongique, indiquant un lien entre l'acidité environnementale et la virulence de P. expansum.

Cycle de la maladie

P. expansum infecte un fruit par des blessures par lesquelles les conidies peuvent pénétrer.  Habituellement, des perforations, des ecchymoses et des frottements des membres se produisent pendant la récolte, l'emballage et le traitement du fruit, qui fournissent tous des sites par lesquels les spores peuvent pénétrer dans le fruit. Les conidies peuvent être trouvées dans le sol, les débris en décomposition et l'écorce des arbres, et peuvent survivre aux températures froides. Les conidies peuvent être isolées de l'air du verger et de la maison d'emballage, sur les murs des maisons d'emballage et de l'eau et de la solution fongicide dans laquelle les fruits récoltés sont trempés avant l'emballage ou le stockage. L'exposition aux conidies à n'importe quel stade de la croissance, de la récolte, de la transformation, de l'expédition et du stockage peut entraîner l'inoculation et la maladie. Les conidies qui ont accédé via une plaie peuvent germer pour former un tube germinatif. Ce tube germinatif continuera à se développer sous forme d'hyphes qui colonisent le fruit, tuant les cellules du fruit lors d'une infection en expansion.

Si le champignon a colonisé le fruit avec du mycélium, la formation de conidiophores se produit à la surface ou sous la surface des hyphes. Les conidiophores sont pour la plupart des pénicilles terverticillés à parois lisses. Un pencilii terverticillé a plusieurs points de ramification sous les phialides, les cellules auxquelles les conidies sont attachées. Cependant, parfois, les pénicilles peuvent être rugueux ou biverticillés (seulement deux niveaux de ramification).  Les phialides sont emballés rapprochés avec une forme presque cylindrique. Les conidies sont sèches, lisses, elliptiques et de couleur "vert terne" et sont souvent disséminées par les courants de vent.

Aucune reproduction sexuée n'a été observée dans la nature pour P. expansum

 

La gestion

En raison de la sensibilité à l'infection des fruits mûrs et trop mûrs, le traitement post-récolte des fruits avec des fongicides est la méthode la plus courante de lutte contre P. expansum. Un assainissement adéquat et une manipulation soigneuse des fruits sont deux méthodes non chimiques qui peuvent aider à contrôler la maladie. Un bon assainissement réduit le contact avec le sol du verger, que ce soit sur les fruits ou dans les conteneurs de transport. Et comme le champignon a besoin d'une plaie pour s'infecter, une manipulation prudente peut réduire l'infection même lorsque le champignon est présent. Un traitement chimique avec un bain de chlore peut être efficace pour tuer les spores. Les biofongicides utilisant des ingrédients actifs tels que des bactéries et des levures ont réussi à prévenir l'infection mais sont inefficaces contre les infections existantes.

Importance

Penicillium expansum produit la mycotoxine patuline , une neurotoxine qui peut pénétrer dans l'approvisionnement alimentaire via les pommes et les produits à base de pommes comme le jus et le cidre. La Chine et les États-Unis sont les principaux producteurs de pommes au monde. Au total, environ 69 millions de tonnes de pommes ont été cultivées dans le monde. Aux États-Unis, environ 60% de toutes les pommes sont cultivées dans l'État de Washington.  À Washington, 10 à 12 milliards de pommes sont cueillies à la main chaque année et l'industrie est la plus importante de l'État.  Compte tenu de la taille de l'industrie des produits à base de pommes et du grand nombre de personnes qui peuvent entrer en contact avec des fruits infectés, le contrôle de P. expansum est d'une importance vitale.

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