La phytopathologie

Le Laboratoire AUREA dispose d’une unité analytique spécialisée en phytopathologie (virologie, bactériologie, mycologie végétale). Ce service traite plus de 20 000 échantillons pour la recherche de 100 000 pathogènes différents par an (tests ELISA et PCR). AUREA est accréditée par le Cofrac (programme 163 – Essais et analyses en virologie végétale ; détection des virus, viroïdes et phytoplasmes pathogènes végétaux), et agréée par le Ministère de l’Agriculture et de la Pêche, pour la détection d’organismes nuisibles sur végétaux et produits végétaux.

Définition

La pathologie des plantes, ou phytopathologie, est aux plantes ce que la médecine est à l'homme et la médecine vétérinaire aux animaux. Elle se définit comme la discipline scientifique qui étudie les micro-organismes pathogènes (champignons, bactéries, virus) et les facteurs environnementaux qui induisent des maladies chez les plantes, mais aussi les mécanismes par lesquels ces différents éléments agissent, ainsi que les méthodes de prévention et de contrôle des maladies.

Cette discipline repose sur un concept central que les anglo-saxons ont appelé "Disease Triangle" (Triangle de la Maladie), dont le postulat est que le développement d'une maladie repose sur l'interaction entre l'agent pathogène incriminé, la plante hôte et les conditions environnementales.

Il nous apparaît aujourd'hui évident que l'absence de contrôle des maladies des plantes peut avoir des effets dramatiques sur la production et/ou la qualité des denrées agricoles, et des conséquences économiques extrêmement néfastes. Ce ne fut pas toujours aussi évident. Et même si la Phytopathologie débute forcément de manière intuitive et empirique dès les origines de l'agriculture, il y a environ 9000 ans, ce n'est qu'à partir du XIXème siècle qu'elle sera officiellement considérée comme une discipline scientifique. Une première prise de conscience de l'importance de cette discipline se fera avec la dramatique famine irlandaise, qui provoqua, entre 1846 et 1851, le décès d'un million de personnes, l'exil d'une partie importante de la population (deux millions de personnes) et une refonte de l'organisation de la propriété foncière. A l'origine de cette terrible situation : le champignon Phytophtora infestans, agent responsable de la maladie du mildiou, qui en 1845 a pratiquement anéanti d'un coup les cultures locales de pomme de terre, nourriture de base des paysans irlandais.

La maîtrise d'une maladie infectieuse nécessite de savoir rapidement et précisément quel est l'agent pathogène impliqué...

Le diagnostic en pathologie végétale, ou phytodiagnostic constitue l'une des activités fondamentales liées au "Disease Triangle" de la pathologie végétale. Il consiste en la détection, l'identification et la caractérisation des agents pathogènes des plantes (virus, bactéries, champignons) et constitue un enjeu important pour la maîtrise et le contrôle des maladies infectieuses des variétés végétales cultivées.

Le phytodiagnostic recouvre en fait deux aspects distincts :

• l'identification : dans ce cas, sur la base d'un individu unique ou d'un lot d'individus présentant une symptomatologie précise, l'objectif sera de mettre en évidence et d'identifier l'agent pathogène responsable des symptômes observés ;

• la détection : il s'agit alors de rechercher, par l'intermédiaire d'une méthode éprouvée, l'éventuelle présence d'un pathogène précis au sein d'une population d'individus asymptomatiques. C'est le contrôle de l'état sanitaire du matériel végétal, que ce soit en cours ou en phase finale de production.

Techniques de Diagnostic

Les techniques mises en œuvre pour le phytodiagnostic sont variées et sont aussi le reflet des évolutions des scientifiques, depuis les méthodes de base :

• Observation et classification des symptômes, reflets de l'expression d'un pouvoir pathogène

• Observation et caractérisation des agents pathogènes par examen visuel (observation visuelle ou microscopique)

• Isolement et culture des agents pathogènes sur milieux artificiels (milieux semi-sélectifs ou sélectifs)

jusqu'aux méthodes les plus sophistiquées issues des biotechnologies :

• Méthodes immunologiques, reposant sur l'interaction anticorps / antigène (test ELISA)

• Biologie moléculaire (amplification génique ou test PCR, microarray - puces à ADN)

Toutefois, et quel que soit le degré de complexité technique, les critères d'évaluation de ces méthodes restent identiques. Les trois principaux critères sont :

• la sensibilité (capacité du test à diagnostiquer positifs tous les échantillons positifs du panel analysé ou vrais positifs) ;

• la spécificité (capacité du test à diagnostiquer négatifs tous les échantillons négatifs du panel analysé ou vrais négatifs);

• le seuil de détection (détectabilité), défini comme étant la quantité (ou concentration) minimale d’analyte que le test permet de détecter.

On adjoindra à ces critères théoriques d'autres critères plus en lien avec la réalisation pratique des tests : robustesse et simplicité de mise en œuvre, possibilité d’utilisation « en routine » (permettant le traitement d'un très grand nombre d'échantillons), possibilité d’automatisation des étapes du test, coût de mise en œuvre des analyses de diagnostic...

Le choix d'une technique de Phytodiagnostic est lié à la finalité du diagnostic réalisé...

Ainsi, dans le cas d'un diagnostic de type "Identification", l'approche utilisée se devra d'être surtout spécifique (elle pourra d'ailleurs résulter de la combinaison de plusieurs méthodes complémentaires). Le nombre d'échantillons concernés par une telle approche étant généralement faible, le coût et le caractère fastidieux des méthodes utilisées ne sera pas forcément un facteur limitant.

A l'inverse, dans le cas d'un diagnostic de type "Détection", la méthode utilisée devra impérativement être sensible, en raison du caractère asymptomatique du matériel analysé. L'analyse portant sur un grand nombre d'échantillons, coût et simplicité de mise en œuvre deviennent des critères très importants.