Généralités sur les Alternaria

Généralités sur les Alternaria

Les Alternaria sont des champignons fréquents dans notre environnement. Ils appartiennent aux moisissures atmosphériques. Ils peuvent être isolés de végétaux très divers. Alternaria comprend près de 275 espèces (Simmons, 2007) avec des modes de vie saprophytes et phytopathogènes qui peuvent affecter les cultures sur champ ou les produits végétaux pendant la récolte et post-récolte (Logrieco et al., 2009). Autant que parasites de faiblesse, les Alternaria sont capables de mener une existence saprophyfique pendant des périodes plus ou moins longues. Certains, tels qu’A. chartarum, A. consortiale, A. tenuis, etc., ont un habitat le plus souvent saprophytique et se rencontrent couramment sur des débris organiques ou les végétaux morts. Quelques espèces, comme A. solani, A. dauci et ses formes, A. linicola, A. zinniae, etc., vivent au contraire à l’état de parasites sur des plantes encore apparemment vigoureuses (Messiaen et al., 1991). Ce sont des champignons mésophiles, leurs activités prédominantes disparaissent lorsque la température s’élève (Botton et al., 1990).

Le stockage des graines contaminées peut favoriser l’accumulation de toxines surtout étudiées pour l’espèce A. alternata. Les Alternaria sont donc des champignons très communs et cosmopolites. Ils peuvent se retrouver sur des substrats très variés : plantes, sols, textiles, graines (Linas et al., 1999). L’air joue un rôle important dans la dispersion des spores. Les spores d’Alternaria sont des allergènes. Les spores sont également infectieuses déterminant le  plus souvent des formes cliniques cutanéoépidermiques favorisées par certains facteurs : diabète mal équilibré, corticothérapie (Badillet, 1991). Les spores fongiques produisent aussi des protéines allergènes qui peuvent causer des maladies immunotoxiques, tels que l’asthme (D’Amato et Spieksma, 1995 ; Dutkiewicz, 1997 ; Bush et Portnoy, 2001). Les chercheurs rapportent un nombre croissant de patients présentant une allergie respiratoire, en particulier les enfants (Emeryk et al., 2004).

Historique de la taxonomie d’Alternaria 

Le genre Alternaria a été initialement décrit en 1816 avec A. tenuis, comme le type et le seul membre du genre (Nees, 1816). Parmi les caractéristiques du genre, la production de chaînes de conidies multicellulaires de couleur foncée avec des cloisons longitudinales et transversales (phaeodictyospores), et d’un bec filamenteux avec des cellules apicales. Depuis sa création, le statut taxonomique du genre a été en mouvement. Dans son œuvre monumentale «Systema Mycologicum», Fries (1832), ne reconnaît pas la description d’A. tenuis. Nees a cité cette espèce comme un synonyme de Torula alternata. En outre, Fries a érigé un nouveau genre, Macrosporium, qui comprend plusieurs espèces qui partagent des caractères phaeodictyosporique avec Alternaria et sont actuellement reconnus comme des espèces d’Alternaria, notamment tenuissima. Il a ensuite identifié les champignons phaeodictyosporique qui ont été attribués à deux : Alternaria et Macrosporium et aucun consensus clair s’est révélé de plus de 100 ans. Pendant une bonne partie de cette période, de nombreuses espèces Alternaria «atypiques» ont été décrites, Macrosporium qui ne produisent pas de conidies en chaînes et /ou ont une conidie avec bec. En outre, deux autres genres ont été érigés, Stemphylium et Ulocladium, qui ont été également caractérisés par la production de phaeodictyospores, ce qui complique la résolution taxonomique de ce groupe de champignons. La confusion croissante sur le statut taxonomique de ces champignons a incité plusieurs re-descriptions de ces genres afin d’accueillir un nombre croissant de nouvelles espèces (Saccardo, 1886 ; Elliot, 1917). En raison de l’ambiguïté, Nees dans « description de l’espèce d’origine pour A. tenuis », et celle de Fries « placement erronées générique de T. alternata », Keissler (1912) a mis le synonyme à la fois A. tenuis et T. alternata avec « Alternaria alternata Kiessl. » un nouveau nom. Wiltshire (1933, 1938) a en outre proposé des critères révisés pour les genres Alternaria ainsi que le genre Stemphylium. Ulocladium n’a pas été officiellement reconnus, Macrosporium a été placé sur la liste des nominations ambigua, et beaucoup d’espèces «atypiques» ont été placés dans un sous-genre de Stemphylium, Pseudostemphylium. Joly (1964) a examiné le genre Alternaria et des espèces apparentées, et a proposé que la plupart de ces espèces «atypiques» classées comme Alternaria plutôt que Pseudostemphylium. Enfin, les concepts modernes de ces genres issues des travaux de Simmons (1967) dans son essai « typification de Alternaria, Stemphylium, et Ulocladium ». Simmons a examiné Alternaria, Stemphylium, et le genre longtemps négligé Ulocladium, et a conclu que la plupart des espèces «atypiques» d’Alternaria et de Stemphylium doivent être classés comme Ulocladium.

Classification et biologie des Alternaria

Les membres du genre Alternaria possèdent des conidies septées avec cloisons transversales et longitudinales, les cellules sont multi nucléées (pluricellulaires) de couleur foncée généralement piriformes ou ovotides de tailles variables selon les espèces (Rotem, 1994), Elles possèdent un pigment de type mélanine qui leur servent de protection contre des conditions environnementales défavorables, y compris la résistance aux microbes et enzymes hydrolytiques (Rotem, 1994). Les champignons du genre Alternaria sont des Deuteromycètes (syn. Adélomycètes, fungi imperfecti). Cette classe renferme tous les champignons à mycélium cloisonné dont la forme de reproduction est généralement inconnue mais possèdent un mode de multiplication asexuée, par conidies. Certaines espèces d’Alternaria ont une reproduction sexuée et leur forme parfaite appartient aux Loculoascomycètes (genre Pleospora ou Lewia) (Ellis, 1971 ; Simmons, 1986 ; Erikson et Hawksworth, 1991). Tous les téléomorphes connus des taxons d’Alternaria sont membres du genre d’Ascomycète Lewia Barr et Simmons. Lewia est une ségrégation d’un groupe hétérogène d’espèces à ascoma « ou ascocarpe » relativement restreint historiquement accumulée dans Pleospora Rabh. (sensu Wehmeyer, 1961). La relation des taxons d’Alternaria du groupe d’espèces A. infectoria avec ceux des espèces Lewia est maintenant mieux établie à travers les nombreuses études sur les ascospores-à-conidies et les conidies-à-ascoma en cultures axéniques (Simmons, 2007). Les Alternaria sont classés dans l’ordre des hyphales (Syn. Moniliales), ayant des conidiophores peu différenciés, libres, disséminés sur le substrat et à croissance sympodiale et des conidies qui se forment hors d’un concept spécial  . La coloration foncée de leur mycélium et de leurs conidies les classent dans la famille des Dematiaceae (Agrios, 2005).

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Les Alternaria pathogènes des Solanacées

Alternaria solani est signalé depuis plusieurs décennies comme pathogène des Solanacées et a longtemps été décrit comme affectant la tomate, l’aubergine, la pomme de terre, ainsi que plusieurs membres de cette famille botanique (Blancard et al., 2012). Depuis la première description par Ellis et Martin en 1882 (cité dans Sherf et MacNab, 1986), A solani, précédemment connu sous le nom d’A. porri f. sp. solani (Neergaard, 1945) qui a fait l’objet de nombreuses études (Strandberg, 1992 ; Rotem, 1994). Un champignon ascomycète, Pleospora solani, a été revendiquée par Esquivel (1984) comme le stade téléomorphe d’A. solani, mais cela n’a pas été confirmé par d’autres. En fait, la situation des Alternaria spp. sur ces plantes est beaucoup plus complexe. Ainsi, plusieurs espèces d’Alternaria seraient inféodées à plus d’une soixantaine de Solanacées. De plus, il apparaît que sur la tomate sévirait plutôt une autre espèce, morphologiquement assez comparable à A. solani, dénommée « Alternaria tomatophila ». En effet, deux phénotypes existeraient au sein de cette espèce, différenciables par l’aspect de leurs colonies en boîtes de Petri : un phénotype clair, plus agressif sur tomate, et un autre foncé (Frazer, 2002).

A. solani serait l’agent pathogène de l’alternariose de la pomme de terre, et A. beringelae E.G. Simmons (2000) sévirait sur aubergine. Il est à noter qu’A. subcylindrica E.G. Simmons & R.G. Roberts (2000) a été ponctuellement observé sur feuilles de tomate cerise tout comme A. cretica E.G. Simmons & Vakal. (2000) identifié en Grèce sur des lésions foliaires classiques d’alternariose. Il a été signalé aussi qu’A. subtropica E.G. Simmons (2000) peut occasionner des taches sur fruits. D’autres Alternaria s’attaquent aussi à la tomate comme A. alternata f. sp. lycopersici, A. alternata et A. tomato (Cooke) Jones.

Les études présentées vont dans le sens de l’existence de plusieurs taxons responsables de la brulure foliaire chez les Solanacées comme A. tomatophila, A. solani, A. alternata, A. arborescens et A. tenuissima.

Table des matières

Introduction générale
Chapitre 1 : Etude bibliographique
1. La plante hôte
1.1. Les Solanacées
1.2. La tomate
1.3. La pomme de terre
1.4. Importance économique
1.5. Pratiques culturales en Algérie
2. Le pathogène
2.1. Généralités sur les Alternaria
2.2. Historique de la taxonomie d’Alternaria
2.3. Classification et biologie des Alternaria
2.4. Les Alternaria pathogènes des solanacées
2.5. Symptomatologie
2.5.1. Sur feuilles
2.5.2. Sur tiges et collets
2.5.3. Sur fruits et tubercules
2.7. Cycle infectieux
2.7.1. Conservation, sources d’inoculum
2.7.2. Pénétration et invasion
2.7.3. Sporulation et dissémination
2.7.4. Conditions favorables à son développement
2.8. Les différentes approches taxonomiques
2.8.1. L’approche phénotypique
2.8.2. Culture sur milieux classiques
2.8.3. L’approche moléculaire
3.8.3.1. Outils moléculaires modernes et taxonomie
3.8.3.2. Etude de la variabilité interspécifique
2.8.3.3. Immuno-taxonomie et électrophorèse des protéines
2.8.3.4. Méthodes chimiques
2.9. Les Alternaria producteurs de mycotoxines
3. Méthodes de lutte contre Alternaria
3.1. Pratiques culturales
3.2. La lutte génétique
3.3. Extraits de plantes
3.4. La lutte biologique
3.5. La lutte chimique
3.5.1. Substances utilisées pour lutter contre l’alternariose des Solanacées
Chapitre 2 : Matériels et Méthodes
I. Diagnostic, Prospections sur terrain et étude épidémiologique
1. Echantillonnage
2. Isolement et purification de l’agent pathogène
2.1. Induction de la sporulation des isolats
2.2. Mesure de la sporulation fongique
2.3. Culture d’isolats monospores
2.4. Conservation des isolats
II. Identification morphologique et étude des caractères culturaux
1. Introduction
2. Etude des caractères macroscopiques et microscopiques
2.1. Evaluation des caractères morphologiques macroscopiques
2.2. Examen de la morphologie et de la formation des chaines de conidies
3. Effet des différents milieux de culture
4. Effet de différentes sources de carbone et d’azote
5. Effet de la température et du pH
6. Mesure de la croissance mycélienne et la sporulation
7. Analyse statistique
III. Identification moléculaire des souches
1. Introduction
2. Détection moléculaire des Alternaria sp. sur tissus infectés
3. Extraction de l’ADN fongique
4. Caractérisation moléculaire des isolats
5. Dosage des acides nucléiques
6. Réaction par amplification PCR et électrophorèse sur gel
7. Purification des produits PCR ITS1 F-ITS4 et facteur d’élongation
8. Séquençage
IV. Test du pouvoir pathogène
1. Introduction
2. Méthode des folioles détachées
2.1. Préparation de l’inoculum
2.2. Inoculation des feuilles détachées
3. Test sur plantules de tomates
3.1. Le matériel végétal
3.2. Réaction variétale
3.3. Evaluation de l’agressivité de différentes espèces sur plantules de tomate
4. Inoculation des plantes testées
5. L’incidence de la maladie
6. Ré-isolement du parasite
V. Lutte chimique
1. Introduction
2. Analyse de la sensibilité osmotique
3. Sensibilité vis-à-vis certaines matières actives
Chapitre 3 : Résultats et Discussions
I. Etude épidémiologique
1. Echantillonnage et fréquence des isolements
2. Diagnostic moléculaire
II. Identification morphologique et étude des caractères culturaux
1. Isolement et purification de l’agent pathogène
2. Etude des caractères macroscopiques et microscopiques
2.1. Evaluation des caractères morphologiques macroscopiques
2.2. Examen de la morphologie et de la formation des chaines de conidies
3. Effet des milieux de base
4. Effet des sources de carbone et d’azote
5. Effet du pH et de la température
6. Analyse globale de la variabilité culturale et physiologique des isolats
III. Identification moléculaire des souches
1. Séquençage des régions ITS
2. Séquençage des régions codant pour les facteurs d’élongation
3. Utilisation des amorces spécifiques
IV. Test du pouvoir pathogène
1. Test sur feuilles détachées
2. Test sur plantules de tomates
2.1 Réaction variétale
2.2.2. Symptomatologie
2.3. Infection individuelles et mixtes
2.3.1. Infections individuelles
2.3.2. Infections mixtes
2.3.3. Postulats de Kock
2.3.4. Détection moléculaire d’Alternaria sp
V. Lutte chimique
1. Analyse de la sensibilité osmotique
2. Sensibilité vis-à-vis certaines matières actives
Chapitre 4 : Conclusion

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