Les biotechnologies pour renforcer les défenses naturelles de la vigne

Biotechnologies

Biotechnologies

Des solutions naturelles
pour renforcer les défenses de la vigne

Dès les années 90, nous avons perçu que les molécules chimiques de synthèse ne pouvaient pas constituer une solution durable pour l'Homme et l'environnement face à certaines problématiques telles que les maladies du bois. Nous avons donc inauguré nos premiers programmes de recherche exclusivement centrés sur des biotechnologies naturelles. Les connaissances acquises nous ont permis de tester plusieurs biotechnologies naturelles et d'évaluer leur efficacité. Tous ces programmes, conduits en partenariat avec des organismes publics et privés, ont apporté des solutions concrètes aux vignerons et donné naissance à une nouvelle génération de plants de vigne plus sains et plus sûrs. Ces résultats nous encouragent à poursuivre des programmes autour d'autres micro-organismes naturels pour répondre à de nouvelles problématiques.

Le CleanPROCESS

Nos premiers travaux sur les maladies du bois ont porté sur la compréhension de la maladie au stade de la multiplication. Pendant 7 années, nous avons réalisé plus de 1 000 d'analyses et diagnostics sur les champignons pathogènes présents sur les plants et l'environnement en production. Très rapidement s'est posé la question du moyen pour réduire voire éliminer la pression de ces pathogènes. Des dizaines de solutions ont été testées avant que nous prouvions l'efficacité de l'anolyte neutre. Ce produit était déjà utilisé dans l’élevage et l’agriculture, mais nous avons été les premiers à démontrer son efficacité sur les champignons responsables de l’ESCA.

En 2010, en collaboration avec les équipes production des Pépinières Mercier, nous avons revu l’intégralité des procédures de production donnant ainsi naissance au CleanPROCESS®. C'est un procédé de production breveté qui permet de garantir le plus haut niveau de sécurité sanitaire grâce à des procédures d’application et à l'utilisation d’anolyte neutre. Le CleanPROCESS® est encore aujourd’hui le standard de production de la gamme Altis des Pépinières Mercier.

CleanPROCESS
L'ANOLYTE NEUTRE, QUEL MODE D'ACTION ?
L’anolyte est un produit naturel désinfectant et stérilisant très puissant contre toutes les bactéries, algues et champignons. Produite à partir d’eau et de sel grâce à une technique d’électrolyse à membrane, elle peut être utilisée pure, diluée dans de l’eau ou pulvérisée dans l’air.
Un courant électrique circule dans la solution saturée en sel entre deux éléments métalliques appelés anode et cathode. La saumure se dissocie alors en deux produits, l’anolyte acide (pH entre 2 et 5) et la catholyte (pH entre 11 et 13). Le mélange de ces deux solutions donne naissance à l’anolyte neutre. Il s’agit d’une eau dont le pH est neutre, mais dotée d’un potentiel d’oxydoréduction supérieur à 750 mV (celui de l’eau chlorée est de 400 mV). L’anolyte neutre agit par contact sur les champignons et bactéries sans altérer la physiologie du matériel végétal.
LE CLEANPROCESS® C'EST QUOI ?
Le CleanPROCESS® est un savoir-faire associé à la multiplication de plants de vigne qui permet d'éliminer les champignons pathogènes présents sur les plants et l'environnement de la production. Tout commence par la suppression des plants atteints grâce à l'auto-approvisionnement associé à un contrôle sanitaire du matériel végétal. Durant le procédé de production, nous avons exclu tous les intrants contaminés ou contaminants tels que les sciures de bois et les caisses bois. Nous avons revu les infrastructures et moyens de stockage avec des chambres froides équipées d'ioniseurs. Enfin, nous nous appuyons sur l'anolyte neutre pour la désinfection et la stérilisation du matériel végétal, des outils et des installations.
Le CleanPROCESS® fait l'objet d'un dépôt de brevet international WO2013/011053.

LE TRICHODERMA souche i-1237

Dans le cadre de nos recherches pour réduire le risque de contamination précoce et renforcer les défenses naturelles des plants vis-à-vis des champignons associés aux maladies du bois, nous avons testé des dizaines de micro-organismes naturels. Très rapidement nous avons axé nos travaux sur le trichoderma. En partenariat avec les équipes R&D d'Agrauxine nous avons sélectionné une espèce particulière de trichoderma : le trichoderma atroviride souche I-1237. Tandis que les équipes d'Agrauxine se sont attachées à démontrer l'efficacité de cette souche vis-à-vis des champignons associés aux maladies du bois, nos équipes ont travaillé sur un process d'inoculation de ce trichoderma dans les plants lors du process de production. 

Tous ces travaux ont fait l'objet de publications scientifiques, d'une homologation (AMM n°2080004 pour le produit Esquive® WP Trichoderma atroviridae I-1237) et de dépôts de brevet de publication internationale WO 2013/011053 A1. Le trichoderma est encore aujourd'hui la seule solution homologuée dans la lutte contre les maladies du bois. Tri-Wall®, de la société Agrauxine, est le premier biofongicide homologué pour cet usage (AMM n°2210388) et répond aux exigences et aux principes de l’agriculture biologique.

Cette biotechnologie est utilisée en routine par les Pépinières Mercier dans leur gamme de plants de vigne Altis.

Trichoderma
UN CHAMPIGNON TRICHODERMA, C'EST QUOI ?
Le genre trichoderma regroupe un ensemble de champignons naturellement présents dans le sol, sur le bois mort, les débris végétaux et les organes aériens des plants. De nombreuses espèces sont utilisées en tant que produits de biocontrôle comme fongicide ou en tant que biostimulant. Plusieurs souches ont été sélectionnées pour des usages variés dans différentes filières agricoles. Dans la viticulture, la souche I-1237 a été la première homologuée comme moyen de lutte contre les champignons associés aux maladies du bois.
LE TRICHODERMA SOUCHE I-1237, QUEL MODE D'ACTION ?
Les trichodermas souche I-1237 ont la capacité d’attaquer les agents pathogènes via différents modes d’action : l’antibiose qui inhibe la croissance de l’agent pathogène en agissant comme un antibiotique, la compétition qui occupe les lieux avant l’arrivée des indésirables et le parasitisme qui détruit l’agent pathogène.
Les trichodermas souche I-1237 confèrent aux plants inoculés une résistance accrue car ils occupent l’espace et offrent une protection naturelle contre les champignons pathogènes. Ils réduisent ainsi le risque de contamination précoce.

les mycorhizes

Notre histoire avec les mycorhizes a débuté dès les années 80. Grâce aux nombreux travaux réalisés sur la relation entre les mycorhizes et la vigne, deux membres de notre équipe R&D sont aujourd'hui considérées comme des expertes mondialement reconnues sur ce sujet.

Nous avons démontré que, dans certaines conditions, les mycorhizes permettent de renforcer le système racinaire, d'améliorer la reprise et la résistance aux stress environnementaux des plants. La simple présence des mycorhizes ne garantit pas les effets bénéfiques, seule la symbiose (présence avérée d’échanges entre la plante et le champignon mycorhizien) le peut. Pour l'obtenir, nous avons élaboré un procédé de production qui s'appuie sur du terreau et des conditions de culture sous serre spécifiques, excluant ainsi les plants traditionnels racines nues. Seuls les plants en pots permettent d’obtenir les petites racines susceptibles d’accueillir les mycorhizes et le niveau de symbiose recherché. Enfin, le pot permet de transporter l’ensemble de la vie microbienne bénéfique au vignoble et d’en tirer ainsi tous les bénéfices à long terme.

 

Tous ces travaux réalisés sur les mycorhizes ont permis à nos équipes d'acquérir un savoir-faire unique en terme de diagnostic du taux de mycorhization. Nous avons développé des outils d'évaluation que nous mettons à la disposition des vignerons curieux du taux de mycorhization de leur vignoble et des pépiniéristes dans le cadre de la production de plants en pots mycorhizés.

 

Cette biotechnologie est utilisée en routine dans les plants en pots de la gamme Altis des Pépinières Mercier.

Mycorhizes
LES MYCORHIZES, C'EST QUOI ?
Les mycorhizes sont des champignons naturellement présents et faisant pleinement partie de la vie microbienne des sols. Leur présence varie selon les modes et conditions de culture. Les techniques agricoles utilisées ces dernières décennies (utilisation de grandes quantités d’engrais et de pesticides, tassement des sols, ...) ont provoqué une raréfaction, voire une absence des champignons mycorhiziens. La réintroduction de ces champignons permet d’améliorer la croissance des plantes par des moyens biologiques car les mycorhizes concèdent aux plantes qu’elles accompagnent de nombreux avantages.
LES MYCORHIZES, QUEL MODE D'ACTION ?
Les mycorhizes permettent de renforcer la capacité d'assimilation de la plante. Elles se développent en symbiose avec la plante hôte au niveau des racines ce qui permet de doter le plant d’un système racinaire plus performant et d’augmenter ses défenses naturelles. Concrètement, la plante bénéficie d’un meilleur accès aux éléments nutritifs du sol, tel que le phosphore, et d’une meilleure résistance aux stress environnementaux (sécheresse, salinité, attaques par des agents pathogènes...) de façon naturelle. La formation des mycorhizes est également connue pour stabiliser et augmenter la fixation de CO2 dans le sol.

LE PYTHIUM OLIGANDRUM

D'autres programmes R&D sont en cours sur les micro-organismes naturels pour renforcer les défenses naturelles des plantes tels que le Pythium oligandrum. Il s'agit d'un champignon fongicole oomycète de la famille des Pythiaceae qui parasite de nombreux champignons et d'autres oomycètes associés aux maladies du bois notamment dans les genres Botrytis, Fusarium et Phytophthora.

Pythium oligandrum

Nous développons, en partenariat avec INRAE Bordeaux, Greencell et d'autres partenaires européen, une nouvelle approche de protection vis-à-vis des maladies du bois basée sur l'utilisation de ce micro-organisme. Ces travaux se basent sur des souches spécifiques, isolées dans les vignobles par l'INRA, capables de produire une protéine appelée oligandrine, qui renforce les défenses des plantes. Lorsque ce micro-organisme est appliqué sur les racines des vignes, des essais en serre ont montré une réduction significative (40 à 50 %) des dommages causés par l'agent pathogène Phaeomoniella chlamydospora.

Des études ont également révélé que l'application de pythium oligandrum active des gènes de défense de la vigne, notamment ceux impliqués dans la synthèse de composés tels que l'éthylène et les jasmonates. La présence de pythium oligandrum induit un stress indirect chez la plante, ce qui renforce sa résistance aux pathogènes.

Cette solution est encore à l'étude dans notre laboratoire et dans le cadre d'essais en pépinière pour apprécier sa capacité à offrir une protection efficace contre Phaeomoniella chlamydospora en colonisant les racines des plants de vignes greffées. Cette approche offre de nouvelles perspectives pour la protection durable des vignobles, en réduisant la dépendance aux produits chimiques mais n'est pas encore déployée dans la multiplication de plants de vigne.