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Mycorhizes de la vigne Quels avantages? Katia Gindro. 27 janvier 2010. Katia GINDRO Dr ès Sciences Agroscope Changins-Wädenswil ACW Activité professionnelle Chef du groupe de recherche en mycologie Produit 15: Protection des végétaux en grandes cultures, vigne et horticulture - PowerPoint PPT Presentation
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Département fédéral de l'économie DFE
Station de recherche Agroscope Changins-Wädenswil ACW
27 janvier 2010
Mycorhizes de la vigne Quels avantages?
Katia Gindro
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Katia GINDRODr ès SciencesAgroscope Changins-Wädenswil ACW
Activité professionnelle• Chef du groupe de recherche en mycologie• Produit 15: Protection des végétaux en grandes cultures, vigne et horticulture• Biochimiste, spécialiste des mécanismes de défense naturelles de la vigne,
recherche d’alternatives aux fongicides, inducteurs des défenses naturelles, phytoalexines, mycotoxines, histologie des interactions entre la plantes et les champignons pathogènes, collection mycologique, sélection de vigne résistantes…
katia.gindro@acw.admin.ch
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AGROVINA 27 janvier 2010| Mycorhizes de la vigne: quels avantages? Katia Gindro
Mycorhizes?
• Symbiose entre plante et champignon filamenteux• Augmentation de la croissance de la plante• Influence sur la composition en espèces
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AGROVINA 27 janvier 2010| Mycorhizes de la vigne: quels avantages? Katia Gindro
Mycorhizes?
• Echange de biens de consommation
• Flux d’éléments minéraux: phosphore, azote• Absorption, transfert de minéraux particuliers [zinc, cuivre, fer, potassium...]
• Augmentation de la surface de contact entre racines et sol: meilleure alimentation hydrique• Détoxification des sols: accumulation de métaux lourds [cadmium etc..]
• Protection phytosanitaire
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AGROVINA 27 janvier 2010| Mycorhizes de la vigne: quels avantages? Katia Gindro
Mycorhizes?
• Echange de biens de consommation
• Flux d’éléments carbonés élaborés (sucres etc...)
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AGROVINA 27 janvier 2010| Mycorhizes de la vigne: quels avantages? Katia Gindro
Mycorhizes?
• Associations entre plantes et champignons: 2 typesA) Ectomycorhizes: surtout sur espèces ligneuses• Dominant dans les forêts de conifères des régions boréales et alpines jusqu’aux
savanes• Le champignon pousse autour des racines (manteau = site de transfert des
nutriments) et ne pénètrent pas dans les cellules du cortex racinaire• 5’000 espèces de champignons recensées sur plus de 2’000 espèces végétales
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AGROVINA 27 janvier 2010| Mycorhizes de la vigne: quels avantages? Katia Gindro
Mycorhizes?
B) Endomycorhizes• Le champignon pousse dans les cellules du cortex racinaire• 180 espèces de champignons recensées sur plus de 300’000 espèces
végétales, essentiellement plantes herbacées• Appelées MA: mycorhizes arbusculaires à grandes spores• Formation d’arbuscules = site de transfert de nutriments
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AGROVINA 27 janvier 2010| Mycorhizes de la vigne: quels avantages? Katia Gindro
Questions ouvertes
Projet 1 initié par ACW• Y-a-t-il un moyen d’augmenter la résistance des jeunes
plants lors des premières étapes de production ? meilleure assimilation des minéraux, surface d’échange et d’absorption plus
importants
Projet 2 initié par ACW• Quel est le niveau de colonisation racinaire de la vigne dans
nos régions viticoles par des endomycorhizes ?• Ce dernier est-il en rapport avec le type de sol ?• Ce dernier est-il en rapport avec le mode de culture ?• Quelles influences sur le produit fini ?
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AGROVINA 27 janvier 2010| Mycorhizes de la vigne: quels avantages? Katia Gindro
Projet 1
• Faiblesse des plantes lors des première étapes de production et d’établissement au champ
• Complexité écologique (communauté fongique)• Augmenter la santé de base des jeunes vignes, au moyen de
mycorhizes• Réaction plus rapide à des pathogènes et production plus
élevée des métabolites de défense naturels ?
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AGROVINA 27 janvier 2010| Mycorhizes de la vigne: quels avantages? Katia Gindro
Projet 1
Trouver les endomycorhizes pouvant s’établir dans les racines de divers cépages efficacement
Inoculation en conditions contrôlées
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Projet 1
2 espèces d’endomycorhizes [Glomus, Piriformospora] ont montré un bon niveau de colonisation et la formation de structures différenciées dans les cellules racinaires de la vigne
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Projet 1
Zoom sur arbuscule de Glomus sur racines de Chasselas
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Projet 1
• Les expériences ont été réalisées sur Chasselas (barbues) greffé sur 3309, sur greffon seul et sur porte-greffe seul
• Une fois la symbiose établie, les plans colonisés ont été infectés avec Plasmopara viticola (mildiou de la vigne)
• Le potentiel de résistance naturel de la vigne a été évalué sur les plans colonisés en comparaison avec les plans non mycorhizés après attaque par le mildiou
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Projet 1
Les plans colonisés présentent une résistance beaucoup plus élevées au mildiou1: cas du Chasselas
sans avec
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Projet 1
Les plans colonisés présentent une résistance beaucoup plus élevées au mildiou2: cas du 3309
sans avec
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Projet 1
• Nécroses aux lieux des infections• Production de stilbènes toxiques, diminution très importante du développement du mildiou• Résultat biochimique novateur...
HO
OH
OH
HO
OCH3
OCH3
Glycosylation
Oxydation
Methylation ?
Pterostilbene Piceide
Resveratrol
viniferin viniferin
O
OH
OH
HO
OH
HO
OH
O-Glucose
O
OH
HO OH
OH
HO
HO
3 malonyl-CoA+ 1 coumaroyl CoA+ stilbene synthase
Peroxydases + dirigent proteins ?
OH
OH
OH
OH
OH
OHResveratrol
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Projet 1
• Etude des événements cellulaires et chimiques• Stabilité d’une telle réaction?• Etude sur d’autres cépages• Suivre en « laboratoire extérieur »
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Projet 2
Quel est le niveau de colonisation racinaire de la vigne par des endomycorhizes dans nos régions viticoles ?• Ce dernier est-il en rapport avec le type de sol ?• Ce dernier est-il en rapport avec le mode de culture ?• Quelles influences sur le produit fini ?
Ce projet a été initié en septembre 2009: résultats préliminaires sur Chasselas (porte-greffe: 3309)
Les 3 régions ont été choisies en fonction du type de sol• Changins: moraine de fond compacte, calcisol (réserve hydrique limitée)• Pully: colluviosol de bas de pente (sol très fertile)• Leytron: peyrosol calcaire, très caillouteux, peu de matière organique
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Projet 2
Changins
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Projet 2
Leytron
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Projet 2
• Profil racinaire• Prélèvement de racines à différents étages• Préparation des échantillons
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AGROVINA 27 janvier 2010| Mycorhizes de la vigne: quels avantages? Katia Gindro
Projet 2
• Analyses par empreintes génétiques• Reconnaissance effectuée sur les racines elles-mêmes• Analyse de la diversité et du taux de colonisation à chaque étage
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AGROVINA 27 janvier 2010| Mycorhizes de la vigne: quels avantages? Katia Gindro
Projet 2
• Premiers résultats:
• Présence de ces endomycorhizes dans les trois types de sol et à tous les étages, jusqu’à plus d’un mètre de profondeur
• Grande diversité biologique de ces champignons dans un même profile
• Etage intermédiaire: le plus riche (30 à 60 cm de profond)
• Taux de colonisation pas identique selon le type de sols
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AGROVINA 27 janvier 2010| Mycorhizes de la vigne: quels avantages? Katia Gindro
Projet 2
• Quel intérêt?
• La diversité biologique de ces champignons peut provoquer des effets très différents sur la croissance et le développement de la plante
• Le type de sol a une influence importante sur les caractéristiques du vin.......• Quel est le lien avec la communauté mycorhizienne?• Cette dernière est-elle stable et spécifique à un terroir viticole donné?
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