ADN

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 12602 (2023) Citer cet article

Détails des métriques

Les nématodes des racines (RLN) du genre Pratylenchus causent des dégâts importants dans la production céréalière mondiale. En raison du changement climatique et sans traitements efficaces et respectueux de l’environnement, les dommages causés par les RLN devraient augmenter. Les évaluations microscopiques des RLN sur le terrain et dans les serres prennent du temps et sont laborieuses. En conséquence, les sélectionneurs de céréales ont pour la plupart ignoré ce ravageur. Nous présentons une méthode mesurant le RLN dans les racines de céréales infectées en utilisant une approche PCR standardisée. Des combinaisons d'amorces de Pratylenchus négligés accessibles au public ont été évaluées. Une combinaison optimale d’amorces pour le test RT-qPCR a été identifiée pour détecter et quantifier P. négligés dans les racines de céréales infectées. Grâce au test de détection RT-qPCR, P. négligéus a pu être clairement distingué des autres nématodes parasites des plantes. Nous avons pu identifier l'ADN de P. négligés dans les racines d'orge et de blé à des niveaux aussi faibles que 0,863 et 0,916 ng/µl d'ADN total, respectivement. Un seul individu de P. négligés a été détecté dans une suspension aqueuse et dans des racines d'orge et de blé. Le test de détection RT-qPCR offre une alternative robuste et précise à l’identification et à la quantification microscopiques des nématodes. Cela pourrait être intéressant pour la sélection de résistances, où de grandes populations doivent être criblées pour détecter et quantifier P. négligés dans les champs des agriculteurs.

Environ 4 100 espèces de nématodes phytoparasites (PPN) sont connues1. Nombre d’entre eux sont des ravageurs dévastateurs dans l’agriculture et l’horticulture à travers le monde2,3. Par exemple, la perte de rendement mondiale causée par les PPN des cultures devrait être d’environ 15 %, avec des pertes dans certaines régions dépassant 50 %4,5,6.

Les nématodes des racines (RLN) du genre Pratylenchus sont les troisièmes PPN les plus dommageables pour les cultures dans le monde, après les nématodes à galles et à kystes7,8. Les dégâts causés par le RLN sont affectés par divers facteurs, notamment les espèces de nématodes impliquées, le climat, la gamme d'hôtes, la virulence des nématodes et les systèmes de culture. Des études ont rapporté des pertes de rendement causées par les RLN allant de 5 à 50 % dans diverses cultures en fonction de la culture et de la gravité de l'infestation2,7.

Pratylenchus négligenceus et P. thornei sont les deux RLN les plus importants dans les céréales. La population de P. négligés dans le sol est négativement corrélée au rendement en grains de blé9. En Australie, le rendement du blé peut être réduit jusqu'à 30 %10. P. négligences a été détecté dans plus de 90 % des champs de blé des zones arides du nord-ouest du Pacifique des États-Unis, où leurs dégâts sont estimés à 51 millions de dollars par an11,12,13. En Europe, les agriculteurs ont recours à des rotations de cultures étroites et à des dates de semis précoces, ce qui provoque des dégâts croissants dus aux RLN14,15. Une enquête sur les PPN en agriculture biologique en Allemagne a découvert les genres Pratylenchus et Tylenchorhynchus dans plus de 90 % des échantillons de sol collectés16. Les RLN ont souvent été négligées en raison de leur diversité d'espèces, de leur comportement migratoire, de leurs similitudes morphologiques, des symptômes similaires de dommages causés par d'autres agents pathogènes du sol ou de stress environnementaux, et du manque de nématologues qualifiés17. L’identification des nématodes sur la base de traits morphologiques prend du temps et nécessite une immense expertise pour la classification des nématodes. Le processus de quantification prend du temps, et compter et identifier ces espèces à partir de nombreux échantillons est un défi, surtout lorsque d’autres nématodes sont présents. Par exemple, distinguer P. négligence de P. thornei et d'autres Pratylenchus spp. est basé sur des caractéristiques morphologiques mineures concernant le nombre d’anneaux labiaux, la forme de la queue et la position de la vulve18. De plus, l'identification des espèces peut être compliquée par les conditions environnementales et la variation phénotypique13,19. En raison de ces défis, il est nécessaire de développer des stratégies de diagnostic simples et rapides pour identifier les nématodes. La combinaison de données morphologiques et moléculaires sera idéale pour améliorer la résolution et la fiabilité des études diagnostiques20.