Des chercheurs de Cornell ont découvert dans le chanvre un gène de résistance à l’oïdium, offrant ainsi à l’industrie naissante du chanvre un nouvel outil pour lutter contre l’une des maladies les plus répandues affectant la production de Cannabis sativa à haute teneur en cannabinoïdes.
« Cette découverte constitue un grand pas en avant dans la sélection de cultivars résistants à l’oïdium », a déclaré Larry Smart, sélectionneur de plantes et professeur à l’École des sciences végétales intégratives du Collège d’agriculture et des sciences de la vie (CALS). « L’identification de la résistance se traduira par une meilleure production et qualité globale des cultures. »
« C’est une énorme avancée », a ajouté la phytopathologiste Christine Smart, professeur à l’École des sciences végétales intégratives du Collège d’agriculture et des sciences de la vie et co-auteur de l’article. Les membres des laboratoires de Christine Smart et Larry Smart, mariés, ont travaillé conjointement sur le projet.
« Les producteurs, en particulier pour la production en intérieur, consacrent beaucoup d’efforts et d’argent à la lutte contre l’oïdium sur leurs plantes », a déclaré Christine Smart. « Avoir des plantes résistantes améliorera donc grandement la production en intérieur. Ce gène sera également introduit dans des cultivars de chanvre pour produire des céréales et des fibres cultivées en plein champ. »
Le papier « Cartographie génétique, identification et caractérisation d’un gène de sensibilité candidat à l’oïdium chez Cannabis Sativa L. » a été publié le 26 septembre dans Interactions moléculaires plantes-microbes.
Les auteurs principaux étaient George Stack, Ph.D., associé postdoctoral à la School of Integrative Plant Science, et Ali Cala, Ph.D.
L’oïdium est un champignon qui affecte de nombreuses plantes. Ses spores ressemblent à des taches blanches et poudreuses sur les feuilles et ces spores peuvent se propager très rapidement pour infecter d’autres feuilles. Le champignon endommage les tissus des feuilles et réduit la productivité des plantes.
« Il peut en fait extraire les nutriments de chaque cellule infectée de la feuille. Il n’y aura pas autant de photosynthèse dans les plantes, donc cela va diminuer la vigueur des plantes, diminuer leur croissance », a déclaré Christine Smart.
Le mildiou reste sur les fleurs, ce qui diminue la valeur marchande de la culture et peut réduire considérablement les rendements, a-t-elle ajouté.
L’équipe de recherche a identifié un cultivar de chanvre qui était systématiquement résistant à l’oïdium, tant lors d’infections naturelles lors d’essais sur le terrain que lors d’inoculations contrôlées en chambres de culture. L’hypothèse de l’équipe était qu’il y avait un gène de résistance dans cette lignée, alors Stack a fait des croisements entre cette lignée et une lignée sensible et a planté une population cartographique en ségrégation sur le terrain.
Cala a inoculé l’oïdium aux plantes testées sur le terrain, puis a étudié l’incidence de la maladie sur les plantes, tandis que Stack a effectué une analyse de marqueurs génétiques sur plus de 700 plantes dans le cadre de l’essai. Ils ont constaté que 25 % des plantes étaient résistantes à l’oïdium, tandis que les 75 % restants présentaient une sensibilité variable. Ces données leur ont permis de cartographier le gène responsable de la résistance à l’oïdium.
« Nous avons séquencé le génome de la lignée résistante et l’avons comparée à des lignées sensibles et avons trouvé une mutation génétique très probablement responsable de la résistance », a déclaré Stack. « Nous disposons désormais de marqueurs moléculaires capables d’identifier ce gène de résistance et pouvant être utilisés pour la sélection de lignées génétiques. »
Les chercheurs sur le chanvre peuvent désormais procéder à des croisements pour transférer le gène de résistance dans d’autres lignées – pour le CBD, les céréales ou les fibres – et utiliser les marqueurs moléculaires pour rechercher des plants résistants sans avoir à faire pousser les plantes jusqu’à maturité. Si cela est légal, les sélectionneurs pourraient également introduire le gène dans des lignées riches en THC pour produire des cultivars résistants à l’oïdium.
« Nous continuons d’essayer d’identifier davantage de gènes de résistance à l’oïdium et de caractériser les interactions entre le gène que nous avons identifié et d’autres facteurs de résistance génétique potentiels afin de maximiser la résistance génétique », a déclaré Larry Smart.
Plus d’information:
George M. Stack et al, Cartographie génétique, identification et caractérisation d’un gène de susceptibilité candidat à l’oïdium chez Cannabis sativa L., Interactions moléculaires plantes-microbes (2023). DOI : 10.1094/MPMI-04-23-0043-R