Le projet Quegrasol révèle que l’origine, l’infection par Ralstonia solanacearum et les mycorhizes modifient le profil aromatique des extraits naturels de gros thym

20/02/2024
Le 18 janvier dernier, le Cirad en Martinique a réuni une trentaine de personnes dont une quinzaine de partenaires, pour la restitution finale du projet Quegrasol, financé par les fonds Feder (Fonds européens de développement régional) et la Collectivité Territoriale de Martinique.
Présentation des objectifs du projet Quegrasol par Béatrice Rhino. © J. Réminy, Cirad
Présentation des objectifs du projet Quegrasol par Béatrice Rhino. © J. Réminy, Cirad

Présentation des objectifs du projet Quegrasol par Béatrice Rhino © J. Réminy, Cirad

Le projet Quegrasol, coordonné par l’équipe Hortsys du Cirad en Martinique en partenariat avec l’IRD, a été présenté par Béatrice Rhino, entomologiste écologue et cheffe du projet, Régine Coranson-Beaudu, responsable du Laboratoire de phytopathologie et Laure Hannibal, ingénieur d’étude IRD.

La baisse de la qualité aromatique du gros thym par les agents pathogènes, comment ça marche ?

Le gros thym est une plante aromatique et médicinale, à multiplication végétative, commune en Martinique et dans de nombreux pays tropicaux. Mais c’est aussi une plante hôte de Ralstonia solanacearum (Rs), agent du flétrissement bactérien, qui touche gravement la production de tomates. C’est également une plante mycotrophe (qui accueille des champignons en symbiose dans ses racines) dont sa croissance dépend.

Gros thym © R. Coranson-Beaudu, Cirad

Gros thym © R. Coranson-Beaudu, Cirad

La compétition entre les champignons mycorhiziens et les agents pathogènes telluriques pour coloniser les racines de la plante peut affecter le métabolisme des substances odorantes et donc la qualité de l’huile essentielle produite.

Deux écotypes de gros thym ont été étudiés, origine François et origine Sainte-Anne, cultivés en présence ou non de Rs. Les travaux ont porté sur l’assainissement de plants de gros thym ;  l’évaluation de l'effet de Rs sur la mycorhization du gros thym ; l’analyse des composés organiques volatils (COV) des feuilles de gros thym et de son huile essentielle ; l’évaluation de l’effet biocide de l’huile essentielle de gros thym sur l’aleurode Bemisia tabaci.

Parcelle de gros thym infestée par Ralstonia solanacearum. © L.Hannibal, IRD

Parcelle de gros thym infestée par Ralstonia solanacearum © L.Hannibal, IRD

Parcelle saine de gros thym © L. Hannibal, IRD

Parcelle saine de gros thym © L. Hannibal, IRD

Méthode de multiplication et d’assainissement de gros thym

La multiplication par bouturage de tiges de plantes mères de gros thym infectées, présente un risque important de dissémination de la bactérie à différentes échelles (parcelles et territoire) lors d’échange de matériel végétal, car une partie des plants infectés par la bactérie Ralstonia Solanacearum (Rs) est asymptomatique. Pour cette raison, une méthode de multiplication - assainissement de plants de gros thym à partir d’apex a été mise au point.  Même avec une charge bactérienne importante en bas de tige, l’apex du gros thym est rarement porteur de Rs avec moins de 10% des apex infectés. Ainsi, après deux cycles en pépinière, 100% des boutures issues d’apex de gros thym sont saines et indemnes de Rs.

Effet de la bactérie Ralstonia Solanacearum (Rs) sur la mycorhization du gros thym (GT)

Que ce soit en serre ou au champ, l’infection par Rs n’influence ni le taux ni l’intensité de mycorhization du gros thym. En revanche, le suivi des communautés microbiennes et mycorhiziennes au niveau moléculaire (metabarcoding) a mis en évidence que les cortèges mycorhiziens hébergés sont différents selon l'origine de gros thym à l'infection par les champignons mycorhiziens arbusculaires.

Parmi les communautés associées au gros thym sain, les genres Sclérocystis, Septoglomus et Gigaspora sont connus pour favoriser la croissance des plantes médicinales et la production des composés chimiques de la plante. La présence de Rs affecterait donc la présence de ces communautés et par conséquent la production de composés volatils organiques (COV), la production de métabolites secondaires et une bonne nutrition phosphatée des plantes. Les communautés microbiennes les plus représentées appartiennent également à des genres d’intérêt connus pour être bénéfiques (production antibiotique et antifongique , fixation biologique de l'azote ou encore production d'enzymes).

Racine de gros thym mycorhizée © L.Hannibal, Ird

Racine de gros thym mycorhizée © L.Hannibal, IRD

Analyse des composés volatils organiques (COV) des feuilles de gros thym et des huiles essentielles

Les teneurs des COV des feuilles de gros thym et de son huile essentielle varient selon l’état sanitaire des parcelles et les écotypes de gros thym : celui de Sainte-Anne est plus riche en COV mais plus sensible à Rs. Quels que soient l’écotype et l’état sanitaire, le carvacrol reste le composé majeur. Pour l’écotype de Sainte-Anne, l’infection par Rs provoque une modification du profil aromatique des feuilles avec une augmentation des teneurs des composés minoritaires, p-cymène, caryophyllène, trans-α-Bergamotène. Tandis que dans l’huile essentielle, seul le p-cymène augmente.  Rs affecte également la production de COV chez les plants mychorizés cultivés en pot.

Analyse des composés volatils organiques (COV) des feuilles de gros-thym et des huiles essentielles

Analyse des composés volatils organiques (COV) des feuilles de gros-thym et des huiles essentielles

Effet biocide de l’huile essentielle de gros thym sur l’aleurode Bemisia ravageur de la tomate

Aleurode Bemisia Tabaci ravageur de la tomate

Aleurode Bemisia Tabaci ravageur de la tomate

La fumigation des adultes de B. tabaci avec l’huile essentielle a abouti à une mortalité supérieure à 50%. L’application d’une solution aqueuse de 1% HE sur les adultes et sur les œufs de B. tabaci induit une mortalité supérieure à 50% chez les adultes et un taux d’éclosion des œufs inférieur à 10%.

L’huile essentielle de gros thym se révèle ainsi être une alternative aux insecticides de synthèse pour la mouche blanche et ouvre des perspectives de valorisation de biomolécules locales en agriculture.

 

Présentation de l’effet de Ralstonia Solanacearum sur la mycorhization du gros thym  par Laure Hannibal. © J. Réminy, Cirad

Présentation de l’effet de Ralstonia Solanacearum sur la mycorhization du gros thym  par Laure Hannibal © J. Réminy, Cirad

Présentation de la méthode de multiplication et d’assainissement de gros-thym par Régine Coranson-Beaudu. © J. Réminy, Cirad

Présentation de la méthode de multiplication et d’assainissement de gros-thym par Régine Coranson-Beaudu © J. Réminy, Cirad