Glomerella graminicola

Glomerella graminicola est un parasite des cultures économiquement important affectant à la fois le blé et le maïs où il cause la maladie des plantes Anthracnose Leaf Blight . Certaines variétés de céréales qui ont été génétiquement modifiées.  peut être plus sensible à la phase téléomorphe du champignon.

Glomerella graminicola

 

Brûlure anthracneuse des feuilles

Classification scientifique

Royaume:

Champignons

Phylum:

Ascomycota

Subphylum:

Pezizomycotina

Classe:

Sordariomycètes

Ordre:

Glomérellales

Famille:

Glomerellaceae

Genre:

Glomerella

Espèce:

G. graminicola

Nom binomial

Glomerella graminicola

DJ Politis (1975)

Synonymes

Colletotrichopsis graminicola (Ces.) Munt.-Cvetk. (1953)
Colletotrichum graminicola (Ces.) GW Wilson (1914)
Dicladium graminicola Ces. [comme «graminicolum»] (1852)
Steirochaete graminicola (Ces.) Sacc. (1923)
Vermicularia melicae Fuckel

Hôte et symptômes

G. graminicola est un champignon anamorphique qui est identifié comme Colletotrichum graminicola dans la phase téléomorphe . C'est la phase anamorphique de Colletotrichum graminicola, qui provoque l' anthracnose chez de nombreuses espèces céréalières, notamment le maïs , le sorgho , l' orge et le blé, où la production de fructifications provoque l'apparition de symptômes chez la plante hôte.  La brûlure anthracnose des feuilles du maïs est la maladie de la tige la plus courante chez le maïs et survient le plus souvent dans les champs à labour réduit ou sans labour. 

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Pourriture anthracneuse de la tige

C. graminicola est également un pathogène de nombreux gazon en plaques, par exemple le pâturin, le ray-grass, la fétuque.  Le champignon peut infecter de nombreuses parties différentes de la plante hôte, généralement les grains et les glands de maïs, les racines, les feuilles, la tige et les cosses. La zone d'infection la plus courante est la tige. G. graminicola produit trois principaux types de symptômes: la brûlure des feuilles, la pourriture de la tige et le dépérissement supérieur. La brûlure des feuilles est caractérisée par des lésions rondes jaunissantes imbibées d'eau sur les feuilles. Ces lésions surviennent généralement tôt dans la saison et permettent de distinguer ce pathogène des autres maladies. Le dépérissement supérieur est la nécrose des feuilles supérieures et de la tige du maïs. Cela se produit à peu près au même moment que la formation des grains. La phase de pourriture de la tige devient importante pendant les stades de reproduction tardifs du cycle de vie du maïs. Elle se caractérise par un noircissement du tissu de la moelle dans la tige et aussi de la croûte, en commençant aux nœuds les plus proches du sol.  Parallèlement à ces symptômes, on trouve également la brûlure des semis et la fonte des semis après la levée.

Identification

Stromates

  • 70-300 μm de diamètre
  • Portent des épines (soies) proéminentes, sombres et cloisonnées, mesurant jusqu'à 100 μm de long.

Conidies

  • Se développant à la base des épines
  • Hyalin à jaune pâle, unicellulaire, en forme de faucille, falciforme à fusiforme, effilé vers les deux extrémités
  • 3-5 x 19-29 μm.

Phialides

  • Unicellulaire, hylanine et cylindrique,
  • 4-8 x 8-20 μm.

Croissance sur PDA

  • Gris et feutré
  • Les conidies et les appressories sont nombreuses lorsque la culture est bien aérée et des sclérotes surviennent parfois.
  • Les appressoria sont diagnostiques: elles sont brun fauve, de forme irrégulière dans les bords, proéminentes et terminales sur des hyphes épaissies.

Cycle de la maladie

Au printemps, des structures fructifères (acervules) se forment à partir de résidus de maïs et produisent des spores (conidies) qui sont dispersées par les gouttes de pluie et les éclaboussures.  Les spores conidiales infectent les jeunes plantes par l'épiderme ou les stomates. L' anthracnose se développe rapidement dans des conditions nuageuses et couvertes avec des températures et une humidité élevées. Dans des conditions environnementales optimales, les conidies peuvent germer en aussi peu que 6 à 8 heures dans une humidité de 100%. Des taches ou lésions nécrotiques initiales peuvent être vues dans les 72 heures suivant l'infection par les conidies.  Les feuilles inférieures qui développent des lésions fournissent des spores conidiales et provoquent des infections secondaires sur les feuilles supérieures et la tige. Les infections vasculaires surviennent principalement à partir de blessures causées par des insectes tiges, comme les larves de la pyrale du maïs, ce qui permet aux conidies d'infecter et de coloniser le xylème.  De là, l'anthracnose supérieur meurt (flétrissement vasculaire) ou la pourriture de la tige peut se produire. À l'automne, C. graminicola survit sous forme de saprophyte sur les résidus de feuilles de maïs. L'agent pathogène peut également passer l'hiver sur les tiges de maïs sous forme de conidies dans une sécrétion extracellulaire. La sécrétion empêche les conidies de se dessécher et les protège des conditions environnementales défavorables.  L'hivernage sur les résidus de maïs est une source vitale d'inoculum primaire pour la phase de brûlure des feuilles au printemps. Le cycle recommencera lorsque les semis de maïs sensibles émergeront du sol au printemps.

Gestion des maladies

Puisque C. graminicola survit sur les résidus de maïs, en particulier à la surface du sol; l'une des méthodes de lutte les plus efficaces est une rotation des cultures d'au moins un an pour réduire la brûlure anthracneuse des feuilles.  Une étude en 2009 a montré des symptômes plus graves de brûlure des feuilles dus à C. graminicola lorsqu'il était cultivé sur des champs précédemment utilisés pour le maïs par rapport aux champs précédemment utilisés pour le soja.  D'autres méthodes de gestion comprennent l'utilisation de sélections hybrides et de systèmes de travail du sol. En gardant à l'esprit, la sélection hybride peut être résistante à la brûlure des feuilles, mais elle n'est pas nécessairement résistante à d'autres maladies fongiques telles que la pourriture des tiges. Les systèmes de travail du sol capables d'enfouir complètement les résidus de maïs profondément sous terre avec une rotation des cultures d'un an réduiront considérablement la source d'inoculum. Des travaux supplémentaires sont encore nécessaires pour déterminer l'influence des résidus de maïs enfouis et de surface comme source d'inoculum pour l'anthracnose du maïs.

Importance

L'anthracnose du maïs causée par Colletotrichum graminicola est une maladie présente dans le monde entier. Cette maladie peut affecter toutes les parties de la plante et peut se développer à tout moment pendant la saison de croissance. Cette maladie est généralement observée sous forme de brûlure des feuilles ou de pourriture de la tige. Avant les années 1970, l'anthracnose n'était pas un problème en Amérique du Nord. Au début des années 1970, le centre-nord et l'est des États-Unis ont été frappés par de graves épidémies. Moins de 2 ans après l’apparition de C. Graminicola dans l’Ouest de l’Indiana, la production de maïs sucré pour les entreprises de mise en conserve a été presque anéantie et la production n’y existe plus aujourd'hui.  La pourriture due à l'anthracnose a été observée dans de nombreux champs de maïs américains dans les années 1980 et 1990. Une enquête menée dans l'Illinois en 1982 et 1983 a révélé que 34 à 46% des tiges de maïs pourries contenaient C. graminicola.  Les estimations des pertes de rendement en grains dues à la brûlure anthracneuse des feuilles et à la pourriture des tiges vont de zéro à plus de 40%. Cela dépend de l'hybride, de l'environnement, du moment de l'infection et d'autres stress.

On prévoit que les effets de C. graminicola augmenteront à mesure que l'utilisation du maïs Bt deviendra plus courante. On a constaté que le maïs modifié Bt avait une plus grande proportion de pourriture de la tige et était plus sensible à C. graminicola que les souches sans Bt.

Pathogénèse

Une fois que les conidies germent sur les feuilles de maïs, un tube germinatif se différencie et se développe en appresoria et permet à C. graminicola de pénétrer dans les cellules épidermiques. La germination et la formation d'appressorium se produisent le mieux dans la plage de température (15-30 ° C) La pénétration se produit dans une plage de température beaucoup plus étroite (25-30 °C). Afin de pénétrer la paroi cellulaire, le champignon pompe d'abord la mélanine dans les parois de l'appressorium pour créer une pression de turgescence dans l'appressorium. La mélanine permet à l'eau de pénétrer dans la cellule d'appressorium mais rien ne sort. Cela crée une quantité incroyable de pression de turgescence que le champignon utilise ensuite pour pousser un hyphe à travers la paroi cellulaire du maïs. C'est ce qu'on appelle la cheville de pénétration. La cheville de pénétration se développe alors, s'étend à travers la cellule pour extraire les nutriments et la paroi de la cellule hôte meurt.  Les hyphes migrent des cellules épidermiques vers les cellules mésophylles. En tant que réponse de défense, les cellules produisent des papilles pour empêcher l'entrée des cellules, mais ne réussissent généralement pas. On pense que C. graminicola a une phase biotrophique car la membrane plasmique des cellules épidermiques n'est pas immédiatement pénétrée après l'invasion dans la paroi cellulaire épidermique. Entre 48 et 72 heures après l'infection, C. graminicola est passé de la croissance biotrophique à la nectrotrophie (des lésions apparaissent). C'est à ce moment que les hyphes secondaires envahissent les parois cellulaires et les espaces intercellulaires.

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