Bien que s’envelopper dans des draps 100 % coton égyptien soit un luxe délicieux lors d’une chaude nuit d’été, le coton offre bien plus qu’un tissu doux et respirant. En plus des textiles, le cotonnier est cultivé pour la nourriture, le carburant et les produits de consommation d’usage quotidien, tels que les filtres à café, les devises et les hydratants. Cependant, une maladie des plantes en recrudescence appelée brûlure bactérienne menace actuellement la production de coton dans le monde entier.
La brûlure bactérienne est mieux contrôlée par la résistance naturelle et génétique. Bien que plusieurs gènes de résistance naturelle à la brûlure bactérienne du coton aient été découverts dans le nord-est de l’Afrique au milieu du XXe siècle, l’un de ces gènes, trouvé dans le coton égyptien, avait été négligé jusqu’à ce qu’une équipe de chercheurs dirigée par Margaret Essenberg de l’Oklahoma State University commence étudier le gène.
Une de leurs récentes études, publiée dans Phytopathologiea dévoilé que le gène B5 confère une puissante résistance à la brûlure bactérienne.
Essenberg et ses collègues ont observé un comportement déroutant du gène B5 après qu’il ait été croisé dans l’ADN du coton upland – une variété utilisée dans la plupart des tissus vestimentaires – car il ne semblait pas suivre la génétique mendélienne typique. Une enquête plus approfondie a révélé une explication à cette particularité : le coton upland (AcB5) semble porter le gène B5 à deux endroits de son génome par rapport à l’emplacement unique typique.
Dans les conditions de terrain de l’Oklahoma, le gène à l’un ou l’autre endroit a permis une forte résistance à la brûlure bactérienne. En laboratoire, l’AcB5 a montré une résistance à la souche prédominante et largement virulente de l’agent pathogène responsable de la maladie, la race 18, en plus de neuf autres races d’agents pathogènes.
Ces découvertes ont des implications positives pour la résistance à la brûlure bactérienne en agriculture. « La résistance naturelle et héréditaire aux maladies est un moyen économique et sans danger pour l’environnement de maintenir la santé des plantes », explique Melanie Bayles, auteure correspondante. « Les gènes de résistance déclenchent la synthèse de produits chimiques de défense naturelle sur les sites d’infection. Le coton AcB5 est un champion dans cette activité ; il a accumulé au moins dix fois plus de produits chimiques de défense que les lignées de coton avec quatre autres gènes de résistance uniques. »
Étant donné que les agents pathogènes évoluent souvent pour surmonter une telle résistance, il est précaire de ne compter que sur un seul gène pour la résistance aux maladies. Les chercheurs proposent que les phytogénéticiens combinent ce précieux gène B5 avec d’autres gènes puissants et largement spécifiques, tels que B12, pour développer une résistance durable à la brûlure bactérienne.
En plus de la sélection végétale, Bayles déclare que cette recherche peut bénéficier à des disciplines telles que les interactions moléculaires plantes-microbes et la phytochimie, car « il a été démontré que les « voies de transduction du signal de cinq gènes majeurs différents pour la résistance aux maladies bactériennes du cotonnier conduisent en partie à la production de le même ensemble de produits chimiques de défense. » L’AcB5 est disponible pour d’autres chercheurs, ainsi qu’une lignée parentale sensible quasi-isogénique.
La nouvelle méthode rapide d’Essenberg et de ses collègues pour estimer les quantités de produits chimiques de défense dans les plants de coton offre une idée de « bulbe de brûlure » pour améliorer la résistance à cette maladie répandue.
Plus d’information:
Margaret Essenberg et al, Le gène B5 du coton confère une résistance élevée et étendue à la brûlure bactérienne et conditionne de grandes quantités de phytoalexines sesquiterpénoïdes, Phytopathologie (2023). DOI : 10.1094/PHYTO-08-22-0310-FI
Fourni par la société américaine de phytopathologie