une subvention de 791 000 dollars pour soutenir les futures variétés de soja résistantes aux nématodes
Les nématodes parasites des plantes causent chaque année 160 milliards de dollars de pertes agricoles dans le monde
L'un des plus grands ennemis de l'agriculture, dont les dégâts sont estimés à 160 milliards de dollars par an au niveau mondial, est trop petit pour être vu sans microscope.
Caio Canella Vieira, professeur adjoint de sélection du soja à la station d'expérimentation agricole de l'Arkansas, dirige un nouveau projet visant à développer des plants de soja résistants et à empêcher le nématode à galles de s'implanter dans les champs des producteurs.
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Une nouvelle subvention de l'USDA-NIFA soutient la recherche sur le renforcement de la résistance aux nématodes à galles du sud (SKRN) dans le soja.
U of A System Division of Agriculture photo by Travis Faske
Les nématodes phytoparasites se nourrissent des cultures agricoles au niveau de leurs racines, réduisant ainsi les rendements et les bénéfices des producteurs. Aux États-Unis, les producteurs de soja perdent environ 11 % de leurs récoltes à cause de maladies du soja, dont le nématode à galles, Meloidogyne incognita , communément appelé SRKN. Ce nématode forme des excroissances anormales - ou nœuds - dans les racines des plants de soja qui perturbent l'absorption de l'eau et des nutriments, affamant ainsi les plants.
Selon le Crop Protection Network, les producteurs américains ont subi environ 172 millions de dollars de dommages dus au SRKN en 2023. Plus de la moitié de ces dommages se sont produits dans l'Arkansas, où les producteurs ont perdu environ 95 millions de dollars.
Caio Canella Vieira, chercheur à l'Arkansas Agricultural Experiment Station et professeur adjoint en sélection de soja, dirige un nouveau projet visant à développer des plants de soja résistants et à empêcher le SRKN de s'implanter dans les champs des producteurs.
"Nous voulons développer des lignées de soja résistantes à ce pathogène afin que les agriculteurs disposent d'outils efficaces pour gérer le SRKN et protéger leurs cultures", a déclaré M. Vieira.
M. Vieira a reçu une subvention de 791 000 dollars sur trois ans de l'Institut national de l'alimentation et de l'agriculture du ministère américain de l'agriculture pour mener à bien cette recherche. La station d'expérimentation est l'organe de recherche de la division de l'agriculture du système de l'université de l'Arkansas.
Vers le nord
Les plants de soja des États du Sud ont développé une certaine résistance à ces ravageurs microscopiques au fil du temps, selon M. Vieira. Toutefois, ces nématodes se sont récemment déplacés vers le nord, dans des régions où les plants de soja sont très sensibles.
"Avec les changements climatiques et l'adoption par les agriculteurs de dates de semis plus précoces et l'utilisation de soja à maturité plus précoce, le problème s'est étendu", a-t-il déclaré. "Il y a des occurrences du nématode à galles du sud dans l'Illinois, le nord du Missouri et l'Indiana, par exemple. Et cela peut devenir une menace sérieuse au cours des prochaines années".
Le nématode à galles est le deuxième agent pathogène le plus destructeur pour le soja, juste derrière le nématode à kyste du soja.
"Historiquement, la communauté des chercheurs a mis l'accent sur le nématode à kyste du soja parce qu'il était plus largement répandu dans le pays. Mais aujourd'hui, avec l'expansion du nématode à galles, il commence à attirer l'attention", a déclaré M. Vieira.
Les plants de soja affectés par les nématodes à galles du sud présentent un retard de croissance, un flétrissement et une décoloration des feuilles, ainsi qu'une déformation des racines. Ces symptômes peuvent facilement être confondus avec un stress abiotique, tel que la sécheresse ou une carence en nutriments, ce qui conduit à des diagnostics erronés et à des stratégies de gestion inefficaces. Selon M. Vieira, les agriculteurs peuvent subir des pertes sans jamais voir de symptômes.
Le cycle de vie court des nématodes et leur taux de reproduction élevé rendent également la gestion difficile.
La racine du problème
Les pratiques de gestion standard, telles que la rotation des cultures et les traitements chimiques, ont une efficacité limitée contre le SRKN, selon M. Vieira.
Dans le cadre de la rotation des cultures, la plupart des cultures en floraison peuvent encore être des hôtes du SRKN. Les traitements chimiques peuvent être coûteux, nécessiter un équipement spécialisé et être toxiques pour l'environnement. Selon M. Vieira, quelques options ont été interdites et les options disponibles n'ont pas été très efficaces.
"Il n'y a pas d'autre source de gestion pour le SRKN", a-t-il déclaré. "La résistance génétique est l'approche la plus durable pour gérer le problème et maintenir la production de soja.
Des recherches antérieures ont montré que les pertes de rendement dans les cultures sensibles sont de 25 à 30 % plus élevées que dans les cultures résistantes. En cas de pression extrêmement élevée, c'est-à-dire en présence d'un plus grand nombre de nématodes dans le sol, la perte est totale.
Mais ces études antérieures avaient aussi de bonnes nouvelles.
La résistance génétique fonctionne comme une "assurance récolte", explique M. Vieira. "Si des nématodes sont présents, les gènes résistants protègent la culture. S'il n'y a pas de nématodes, le rendement n'est pas affecté".
Une "assurance récolte" génétique
Les recherches de M. Vieira ont trois objectifs principaux :
- Identifier le gène du soja qui régule la résistance.
- Rechercher et identifier de nouvelles sources génétiques et différents modes de résistance.
- Développer des populations de soja avec une résistance génétique améliorée en combinant plusieurs sources de résistance.
"Nous savons qu'il existe un gène de résistance parce que nous utilisons cette région génomique dans les efforts actuels de sélection du soja, mais nous ne savons pas exactement de quel gène il s'agit", a déclaré M. Vieira. "La première étape consistera à trouver le gène causal, à comprendre sa fonction et à déterminer comment il interagit avec le pathogène.
L'équipe examinera des centaines de lignées de soja génétiquement diversifiées dans le monde entier pour identifier de nouvelles sources potentielles de résistance, notamment en Chine, en Amérique du Sud, en Europe et en Russie. Elle développera ensuite des populations de sélection de soja combinant différentes sources génétiques de résistance, dans le but de créer des variétés de soja améliorées résistantes aux nématodes à galles.
"L'objectif est d'obtenir des lignées de soja résistantes et performantes. "Nous voulons approfondir nos connaissances sur le SRKN, mais aussi développer des produits tangibles prêts à être cultivés par les agriculteurs.
Les collaborateurs de ce projet sont Travis Faske, professeur et phytopathologiste de la division de l'agriculture, Joanna Kud, professeur adjoint au département d'entomologie et de phytopathologie, et Henry Nguyen, professeur de génétique végétale et de biotechnologie à l'université du Missouri.
Cette recherche bénéficie également du soutien du United Soybean Board, du Mid-South Soybean Board et du Arkansas Soybean Promotion Board.
Cette subvention fait partie de l'Initiative de recherche sur l'agriculture et l'alimentation de l'USDA-NIFA. Le numéro d'attribution du projet est 2024-67014-43275.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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