Évaluation de différents sels et extraits végétaux pour lutter contre les bactéries Pseudomonas cichorii et Xanthomonas campestris pv. vitians dans la culture de la laitue

Authors: Delisle-Houde, Maxime
Advisor: Tweddell, Russell J.Rioux, Danny
Abstract: La tache bactérienne (Xanthomonas campestris pv. vitians) et la maladie des taches et des nervures noires (Pseudomonas cichorii) sont responsables de lourdes pertes dans la culture de la laitue. Comme très peu de produits phytosanitaires sont présentement homologués au Canada pour lutter contre les maladies bactériennes de la laitue, peu d'options s'offrent aux producteurs. Il est donc urgent de développer des produits antibactériens qui pourraient rapidement trouver des applications dans cette culture. L'exploitation des propriétés antimicrobiennes de différents sels utilisés dans l'industrie alimentaire ou d'extraits végétaux apparaît une voie prometteuse. Cette étude, comportant cinq volets, s'inscrit dans ce contexte. Au cours du premier volet des travaux, la phytotoxicité de cinq sels (benzoate de sodium, bicarbonate de sodium, carbonate de sodium, métabisulfite de sodium, sorbate de potassium) a été déterminée au moyen d'essais in vitro avec des disques foliaires de laitue et d'essais en serre avec des plants de laitue. Appliqués sur des plants de laitue, inoculés avec P. cichorii, à une concentration ne causant que des symptômes faibles ou modérés de phytotoxicité, les sels à l'étude n'ont pas affecté significativement (p ≤ 0,01) la survie de P. cichorii sur le tissu foliaire et n'ont pas réduit significativement (p ≤ 0,01) la gravité de la maladie des taches et des nervures noires. Au cours du deuxième volet des travaux, différents extraits hydro-éthanoliques à base de résidus d'espèces horticoles ou d'essences forestières ont été testés in vitro pour leur activité antibactérienne envers X. campestris pv. vitians et P. cichorii. Les résultats obtenus montrent d'une part, que les extraits d'essences forestières présentent une plus forte activité antibactérienne et d'autre part, que l'activité antibactérienne varie selon l'espèce et la structure utilisées dans la préparation de l'extrait et selon le lot considéré d'un même extrait. Davantage d'extraits de résidus d'essences forestières ont été soumis, au cours du troisième volet des travaux, à un test de diffusion sur gélose afin d'évaluer leur activité antibactérienne. Selon le diamètre de la zone d'inhibition, l'extrait éthanolique de feuilles d'érable à sucre récoltées au sol à l'automne (FESRSA) ainsi que les extraits hydro-éthanoliques (50%, v/v) de FESRSA et de feuilles vertes d'érable à sucre ont montré la plus forte activité antibactérienne contre P. cichorii et X. campestris pv. vitians. Chez des plants de laitue cultivés en serre, inoculés avec l'une ou l'autre de ces bactéries, l'application foliaire de l'extrait éthanolique de FESRSA (3,2 g/L) a réduit significativement (p ≤ 0,05) la gravité de la tache bactérienne et ce, sans causer de symptômes de phytotoxicité susceptibles de nuire à la commercialisation de la laitue. L'extrait éthanolique de FESRSA (1,6 et 3,2 g/L) a également réduit significativement la gravité de la maladie des taches et des nervures noires (une expérience sur deux). L'extrait de FESRSA a été fractionné par chromatographie en phase liquide à haute performance (CLHP) et le composé antibactérien présent dans l'extrait a été identifié à l'aide d'un système UPLC/Q-Tof-MS (quatrième volet). La géraniine (C₄₁H₂₈O₂₇, 952,0818 g/mol), identifiée comme le principal composé antibactérien, a par la suite été purifiée par CLHP préparative et son activité antibactérienne in vitro a été déterminée pour les deux bactéries à l'étude. Sur la base des concentrations minimales inhibitrices et des concentrations minimales létales, la bactérie X. campestris pv. vitians s'est avérée davantage sensible à la géraniine. Dans le but d'en connaître davantage sur le mécanisme responsable de l'activité antibactérienne de la géraniine, l'effet de cette dernière sur l'intégrité de la membrane plasmique et l'ultrastructure bactérienne a été étudié chez X. campestris pv. vitians (cinquième volet). Les observations en microscopie électronique en transmission révèlent que la géraniine a causé des altérations morphologiques chez cette bactérie, y compris une dégradation de ses enveloppes, comme le suggèrent également les essais réalisés avec un fluorochrome (SYTOX Green) marquant les acides nucléiques et pénétrant uniquement les membranes endommagées. Les résultats obtenus au cours de cette étude contribuent à l'avancement des connaissances dans le domaine des composés antibactériens, notamment celles relatives à leur utilisation à des fins phytosanitaires chez la laitue. Cette étude pourrait éventuellement mener à la mise au point d'un nouveau produit phytosanitaire à base de FESRSA pour lutter contre les maladies bactériennes de la laitue tout en favorisant la valorisation de résidus lignocellulosiques.
Document Type: Thèse de doctorat
Issue Date: 2021
Open Access Date: 15 November 2021
Permalink: http://hdl.handle.net/20.500.11794/70925
Grantor: Université Laval
Collection:Thèses et mémoires

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