Édition 17, octobre 2016

Pathologie

Entomologie

Botanique

Biotechnologie


Remerciements

Merci aux employés suivants de l’Agence canadienne d’inspection des aliments qui ont contribué à cette édition de Survol - science des végétaux : A. Ameen, M.-E. Auclair, E. Bullas-Appleton, K. Castro, H. Cumming, M. Damus, B. Day, F. Deng, C. Dollard, J.-F. Dubuc, C. Girard, A. Hitchon, W. Laviolette, A. Sissons & L. Vyvey.


Pathologie

Premier signalement : Pseudomonas syringae pv. aesculi en Suisse et en Finlande

En 2011, des marronniers d’Inde (Aesculushippocastanum) de parcs publics affichaient des chancres suintants. En 2015, on a trouvé dans des échantillons d’écorce prélevés sur les arbres touchés par la bactérie Pseudomonas syringae pv. aesculi, agent causal de la maladie du chancre suintant du marronnier d’Inde. Après des tests de pathogénicité et une vérification des postulats de Koch, il a été confirmé que l’agent causal était P. syringae pv. aesculi. Cela constitue le premier signalement de P. syringae pv. aesculi en Suisse.

En Finlande, on a noté des marronniers d’Inde agonisants dans le parc Tokoinranta en 2015 et dans le parc Sibeliuspuisto à Helsinki en 2016. Des tests de laboratoire ont confirmé la présence de P. syringae pv. aesculi dans des échantillons de bois et d’écorce des arbres malades. C’est le premier signalement de P. syringae pv. aesculi en Finlande.

Pseudomonas syringae pv. aesculi infecte des espèces du genre Aesculus (marronnier) et il est également observé dans certaines parties de l’Europe et de l’Inde. Sa présence n’a pas encore été signalée au Canada, mais il figure sur la liste des organismes nuisibles de quarantaine de l’ACIA. Les nouvelles découvertes élargissent la distribution connue de l’agent pathogène en Europe.

SOURCES : Meyer, J. B., Brunner, M. and Rigling, D. (2016) First report of Pseudomonas syringae pv. aesculi on horse chestnut in Switzerland. New Disease Reports 33:19.

NPPO of Finland (2016) First report of Pseudomonas syringae pv. aesculi in Finland. EPPO Reporting Service No.

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Premier signalement : Phytophthora kernoviae au Chili

Lors d’enquêtes phytosanitaires sur la présence d’espèces de Phytophthora sur des arbres forestiers dans le sud du Chili en mai et décembre 2012, on a observé des nécroses entourant la nervure médiane de feuilles tombées au sol d’arbres à écorce de Winter (Drimys winteri) dans une forêt de conifères indigènes près de la ville de Valdivia (région de Los Ríos). Des analyses moléculaires et des tests de pathogénicité ont confirmé que l’agent causal était l’oomycète Phytophthora kernoviae. C’est le premier signalement de P. kernoviae au Chili et dans l’hémisphère occidental.

Phytophthora kernoviae, l’agent causal du chancre suintant du hêtre, s'attaque à plusieurs espèces d’arbres et d’arbustes, notamment des espèces des genres Fagus (hêtre), Magnolia et Rhododendron. Le pathogène a aussi été signalé en Irlande, au Royaume-Uni et en Nouvelle­Zélande. Sa présence n’a pas encore été rapportée au Canada. La caractérisation du pathogène a permis de conclure que le champignon correspondait à la définition d’un organisme nuisible de quarantaine aux termes de la Convention internationale pour la protection des végétaux (CIPV).

SOURCE : Sanfuentes, E., Fajardo, S., Sabag, M., Hansen, E. and González, M. (2016)Phytophthora kernoviae isolated from fallen leaves of Drimys winteri in native forest of southern Chile. Australasian Plant Disease Notes 11(1):19.

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Premier signalement : Monilinia polystoma sur des cerises

Jusqu’à récemment, on ne connaissait que trois espèces de Monilinia (M. fructigena, M. laxa et M. fructicola) qui causaient la pourriture brune des cerises dans le monde. Lors d’une enquête menée en 2010-2013, on a trouvé des griottes (Prunus cerasus) et des cerises douces (Prunus avium) dans des vergers commerciaux de Pologne qui affichaient aussi des symptômes de pourriture brune. Suite à une analyse des caractères morphologiques et moléculaires, et une vérification des postulats de Koch, il a été confirmé que l’agent causal était le champignon Monilinia polystroma (synonyme : Monilia polystroma). Il s’agit du premier signalement d’une infection de M. polystroma sur des cerisiers.

Monilinia polystroma est l’agent causal de la pourriture brune asiatique qui s’attaque aux pommiers (Malus sp.), aux pêchers (Prunuspersica), aux abricotiers (Prunus armeniaca), aux poiriers (Pyrus sp.) et aux cognassiers (Cydonia sp.). M. polystroma a été signalé en Suisse, en Italie, en Croatie, en Slovénie, en République tchèque, en Pologne, en Hongrie, en Serbie, en Chine et au Japon. Le champignon n’a pas été signalé au Canada, mais il figure sur la liste des organismes nuisibles réglementés de l’ACIA. La nouvelle découverte suggère de nouvelles voies d’introduction potentielles pour cet organisme nuisible de quarantaine.

SOURCE :Poniatowska, A., Michalecka, M. and Puławska, J. (2016) Genetic diversity and pathogenicity of Monilinia polystroma – the new pathogen of cherries. Plant Pathology 65(5):723-733.

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Premier signalement : Virus GFkV dans des vignobles du Canada

Le virus GFkV pour « Grapevine fleck virus »a été signalé pour une première fois au Canada. Comme il a été trouvé dans un certain nombre d’échantillons issus de vignobles de la Colombie-Britannique (Poojari et al. 2016), sa présence ne serait pas un cas isolé. Le GFkV est répandu partout dans le monde (Wilcox et al. 2015).

Ce virus est associé au complexe de la marbrure de la vigne, maladie causée par différents virus. Les symptômes de ce complexe comprennent l’apparition de taches translucides sur les feuilles qui les font plisser et se tordre, et dans les cas graves, on peut observer un rabougrissement des plants et un mauvais enracinement (Wilcox et al. 2015). Le virus associé à la mosaïque astéroïdede la vigne et le virus GRVFV pour « Grapevine rupestris vein feathering », deux autres membres du complexe de la marbrure de la vigne, ont aussi été signalés pour la première fois au Canada récemment (Xiao et Meng 2016).

Le virus ne figure pas sur la liste des organismes nuisibles réglementés du Canada.

SOURCES : Poojari, S., Lowery, T., Rott, M., Schmidt, A.-M., DeLury, N., Boule, J. and Urbez-Torres, J.R. (2016) First report and prevalence of Grapevine fleck virus in grapevines (Vitis vinifera) in Canada. Plant Disease 100(5): 1028.

Wilcox, W., Gubler, W. and Uyemoto, J. (2016) Compendium of grape diseases, disorders and pests. APS Press: St. Paul, MN. 232 pp.

Xiao, H.G. and Meng, B.Z. (2016). First report of Grapevine asteroid mosaic-associated virus and Grapevine rupestris vein feathering virus in grapevines in Canada. Plant Disease. DOI http://dx.doi.org/10.1094/PDIS-03-16-0413-PDN

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Premier signalement : Geosmithia morbida sur des coléoptères mycétophages émergeant d’un noyer noir (Juglans nigra) touché par la maladie des mille chancres en Ohio

Une récente étude sur Geosmithia morbida (agent causal de la maladie des mille chancres qui attaque les noyers) a trouvé le pathogène sur des insectes vecteurs, soit deux espèces de coléoptères mycétophages (Xylosandrus crassiusculus et Xyleborinus saxeseni) et une espèce de charançon (Stenomimus pallidus). Les auteurs suggèrent que la présence de G. morbida sur les coléoptères mycétophages pourrait intensifier les symptômes de la maladie dans les régions déjà touchées par la maladie (Juzwik et al. 2016).

On sait que X. saxeseni est présent au Canada. Quant à X. crassiusculus, il a déjà été signalé en Ontario, mais on ignore s’il est établi au Canada (Douglas et al. 2013). S. pallidus est présent aux États-Unis, mais n’a pas été signalé au Canada (CABI 2016).

Geosmithia morbida est un important pathogène des noyers noirs (Juglans nigra) en Amérique du Nord. Il est présent depuis longtemps dans l’ouest des États-Unis, mais ce n’est que récemment qu’il s’est propagé dans l’est des États-Unis (Indiana, Ohio, Pennsylvanie, Massachusetts, Tennessee, Caroline du Nord et Virginie) (Jackson 2016). Lorsqu’en association avec Pityophthorus juglandis (scolyte des pousses du noyer), son principal vecteur connu jusqu’alors, la maladie restreint le flux des éléments nutritifs, ce qui induit un jaunissement des feuilles, la production de chancres, puis la mort de l’arbre au bout de trois ans (Aggarwal et al. 2016).

Geosmithia morbida n’est pas considéré comme un organisme nuisible de quarantaine au Canada.

SOURCES : Aggarwal, T., Westbrook, A., Broders, K., Woeste, K. and MacManes, M. D. (2016) De novo genome assembly of Geosmithia morbida, the causal agent of thousand cankers disease. bioRxiv.

CABI. (2016) Crop Protection Compendium. CAB International, Wallingford, UK.

Douglas, H., Bouchard, P., Anderson, R. S., de Tonnancour, P., Vigneault, R. and Webster, R. P. (2013) New Curculionoidea (Coleoptera) records for Canada. ZooKeys (309):13-48.

Jackson, L. (2016) Thousand cankers disease. [En ligne] : http://www.thousandcankers.com/home.php [site consulté le 18 juillet 2016].

Juzwik, J., McDermott-Kubeczko, M., Stewart, T. J. and Ginzel, M. D. (2016) First report of Geosmithia morbida on ambrosia beetles emerged from thousand cankers-diseased Juglans nigra in Ohio. Plant Disease 100(6):1238-1238.

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Entomologie

Lutte biologique :Découverte en Extrême-Orient russe d’une nouvelle espèce de parasitoïde oophage de l’agrile du frêne

Une nouvelle espèce de parasitoïde oophage, Oobius primorskyensis Yao & Duan, qui a été collectée sur l’agrile du frêne, Agrilus planipennis Fairmaire (coléoptère : Buprestidae), près de Vladivostok (Russie), a été décrite. Dans son habitat naturel, l’espèce nouvellement découverte est un ennemi naturel de l’agrile du frêne. Son introduction en Amérique du Nord est envisagée. On rapporte que la morphologie et le profil moléculaire d’Oobius primorskyensis sont différents de ceux d’O. agrili Zhang & Huang, différences suffisantes pour en faire deux espèces distinctes. La dernière espèce, indigène du nord-est de la Chine, a été lâchée en Ontario l’an dernier comme agent de lutte biologique contre l’agrile du frêle. On évalue actuellement son efficacité.

En ce qui concerne la biologie d’O. primorskyensis, on a observé que lors d’un élevage sur des œufs d’agrile du frêne à 25 ± 1,5°C, à 65 ± 10 % d’humidité relative, et à des conditions photopériodiques de 16 h lumière/8 h obscurité, presque la totalité des insectes O. primorskyensis de deuxième et de troisième génération ont entrés en diapause une fois que les parents eut eux-mêmes entamé un processus de diapause, tandis que la plupart (60–96 %) des insectes O. agrili n’entraient toujours pas en diapause après 11 générations consécutives. L’énorme écart de diapause entre les deux espèces peut témoigner d’une différence dans les risques de propagation temporelle dans leur milieu naturel (l’Extrême-Orient russe par rapport au nord-est de la Chine), et peut avoir des incidences importantes sur leur établissement et leur efficacité en qualité d’agent de lutte biologique contre l’agrile du frêne en Amérique du Nord. Il est possible qu’en raison de sa plus grande tendance à entrer en diapause, O. primorskyensis soit un agent de lutte plus efficace dans les parties nordiques des frêneraies.

L’agrile du frêne est un coléoptère non indigène. Il fore le bois en se nourrissant sous l’écorce des frênes. C’est un ravageur très destructif. Toutes les espèces de frêne en Amérique du Nord sont vulnérables à cet insecte. Depuis sa première identification au Michigan en 2002, l’agrile du frêne a tué des millions de frênes en Ontario, au Québec et aux États-Unis. Il représente une énorme menace économique et environnementale dans les zones urbaines et forestières.

SOURCE : Yan-Xia, Y., Duan, J.J, Hopper, K.P., Mottern, J.L. and Gates, M.W. (2016) A New Species of Oobius Trjapitzin (Hymenoptera: Encyrtidae) From the Russian Far East That Parasitizes Eggs of Emerald Ash Borer (Coleoptera: Buprestidae). Annals of the Entomological Society of America, DOI: http://dx.doi.org/10.1093/aesa/saw022 629-638.

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Mise à jour : Modifications saisonnières de la capacité de super-refroidissement du longicorne asiatique et mécanismes d’endurcissement au froid en cours de diapause

On distingue les insectes entrant en diapause par deux grandes stratégies d’endurcissement au froid selon leur point de super-refroidissement (PSR). Les insectes évitant la congélation ont généralement un bas PSR et si leurs fluides corporels gèlent, ils meurent. Par contre, les insectes tolérant la congélation, qui ont un PSR supérieur, peuvent survivre à la congélation. Feng et al. (2016) ont étudié récemment les changements dynamiques de la capacité de super­refroidissement d’une population naturelle de longicornes asiatiques,Anoplophora glabripennis (Motschulsky) (coléoptère : Cerambycidae) dans le nord-ouest de la Chine. Ils ont collecté des larves aux deux mois, d’août 2012 à mai 2013, période durant laquelle la température mensuelle moyenne est passée de 21,81 °C en août à -6,8 °C en décembre, pour remonter à 18 °C en mai. La température minimale enregistrée a été de - 24,2 °C en janvier. D’après les résultats, le point de super-refroidissement des larves en diapause a diminué au départ, avant d’augmenter de manière constante avec les changements saisonniers de température ambiante. Le PSR moyen était de -9,38±0,70 °C, avec une fourchette de valeurs de -18,6 à -5,2 °C. Dans une étude précédente, on a démontré que le PSR des larves d’A. glabripennis à New York pouvait atteindre -25,80 °C (Roden et al. 2008) tandis que dans une autre étude, on a démontré qu’il variait aussi considérablement dans cinq populations d’insectes en Chine (Feng et al. 2014). Ces constatations donnent à penser que les larves d’A. glabripennis ont une forte capacité d’adaptation aux environnements locaux ou qu’elles pourraient présenter une variation intraspécifique pour ce qui est de l’endurcissement au froid. Au moyen des larves collectées en mars, on a aussi déterminé la probabilité de survie des larves après congélation, en les plaçant dans des tubes perforés qui ont été exposés à 0, -5, -10 et -15 °C pendant différentes périodes cumulatives (8 h, 18 h, 16 jours et 30 jours). Comme presque toutes les larves congelées ont survécu aux traitements à -5 °C, -10 °C et -15 °C pendant 6 heures, cela suggère que les larves d’A. glabripennis sont des insectes tolérants à la congélation qui peuvent survivre à une courte période de congélation. Comme la probabilité de survie a commencé à décroître après une exposition de 18 h à ces températures, cela indique que la plus grande menace abiotique pour la survie hivernale des larves est l’effet cumulatif d’une exposition prolongée au froid à une température au-dessus du point de congélation, plutôt que la congélation.

Les larves d’insectes en diapause produisent aussi souvent des sucres et des polyols à faible poids moléculaire pour abaisser leur PSR, améliorant ainsi leur résistance au froid. Feng et al. (2016) ont observé que le PSR avait diminué dans les larves d’A. glabripennis en diapause, tandis que les concentrations de glycérol, de glucose et de mannitol avaient beaucoup augmenté dans leur hémolymphe. Toutes les substances à faible poids moléculaire, sauf le tréhalose, avaient presque toutes été métabolisées avant le début du printemps. La corrélation négative entre le PSR et les concentrations en sucres et en glycérols à faible poids moléculaire indique que les larves d’A. glabripennis abaissent probablement leur PSR en augmentant la concentration de ces composés. Les concentrations en sérine, phénylalanine, valine, leucine, proline, acide glutamique et alanine ont toutes culminé durant les mois les plus froids de l’hiver, ce qui indique que des teneurs accrues en acides aminés peuvent aussi accroître la résistance au froid des larves d’A. glabripennis. Les observations selon lesquelles les larves d’A. glabripennis en diapausemontrent des changements saisonniers de résistance au froid et des variations de concentrations de leurs substances physiologiques et biochimiques révèlent que cette espèce fait appel à de nombreux mécanismes très complexes pour sa survie hivernale.

SOURCES : Feng, Y.Q., Xu, L., Tian, B., Tao, J., Wang, J. and Zong, S. (2014) Cold hardiness of Asian longhorned beetle (Coleoptera: Cerambycidae) larvae in different populations. Environmental Entomology43: 1419–1426.

Feng, Y., Wenbo, L., Xu, Z., Cao, M., Wang, J., Tao, J. and Zong, S. (2016) Seasonal changes in supercooling capacity and major cryoprotectants of overwintering Asian longhorned beetle Anoplophora glabripennis larvae. Agricultural and Forest Entomology 18(3): 302-312.

Roden, D.B., Haack, R.A., Keena, M.A, Kenney, D.W., Beall F.D. and Roden P.M. (2008) Potential northern distribution of Asian longhorned beetle in North America. USDA Research Forum on Invasive Speices, Annapolis, Maryland, pp. 65-67.

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Mise à jour : Les préférences de la tordeuse orientale du pêcher : habitats de vergers et sites d’hivernage

Au début du 20siècle, la tordeuse orientale du pêcher, Grapholita molesta (Lépidoptère : Tortricidae), a commencé à se propager à partir de son aire de distribution naturelle de Chine et de la péninsule coréenne à de nombreuses régions fruitières à climat tempéré du globe. Aujourd’hui, la seule région productrice de pêches en Amérique du Nord encore exempte de ce ravageur est la Colombie-Britannique. Les larves ont comme hôtes principaux des espèces du genre Prunus (pêcher, nectarinier, abricotier, prunier et cerisier). Elles migrent souvent dans les vergers de pommiers (Malus sp.) et de poiriers (Pyrus sp.) en fin de saison lorsque les fruits sont encore disponibles. Certaines populations se sont aussi spécialisées avec d’autres genres que le prunus, selon certains rapports. Les larves entrent en diapause dans un cocon de soie et passent l’hiver dans divers sites (dans l'écorce mobile des arbres, les blessures de taille, le sol sous un arbre, la litière de feuilles, les mauvaises herbes, les rebus et les bacs à fruit).

Yang et al. (2016) ont étudié récemment les sites d’hivernage de G. molesta dans quatre vergers de pêchers et des vergers adjacents de poiriers et de pommiers dans le nord de la Chine, afin de mieux déterminer les préférences d’hivernage du papillon. Selon les résultats, le verger à maturité tardive « Shenzhou honey peach » a été le site d’hivernage préféré où plus de 90 % des larves ont été trouvées. Cette préférence pourrait s’expliquer en partie par le stade phénologique de l’arbre fruitier, car les pêches de la variété « Shenzhou honey peach » sont plus tardives, offrant des fruits disponibles aux larves matures. Les poiriers et les pommiers font aussi l’objet d’un emballage des fruits, alors que cela est impossible dans le cas des pêchers dont la tige des fruits est plus courte. Pour cette raison, les poiriers et les pommiers offrent peu de nourriture, avec la conséquence qu’on trouve dans ces vergers un nombre réduit de larves faisant leur cocon pour l’hivernage. Une autre constatation importante de l’étude est que les larves commencent leur diapause entre août et octobre, la période de pointe étant entre le milieu et la fin de septembre. Le principal site d’hivernage était sur l’arbre hôte, rares sont les larves en cocon qui ont été trouvées dans le sol. Toutes ces observations permettent de mieux comprendre les sites d’hivernage et les préférences de sites de G. molesta,et fournissent des connaissances utiles pour de meilleures stratégies de lutte contre insecte nuisible.

Grapholita molesta est un organisme nuisible de quarantaine réglementé au Canada. Jusqu’à ce jour, il se trouve seulement dans le sud de l’Ontario et le sud du Québec. Grâce à l’acquisition de plus amples connaissances sur la biologie et les préférences d’hivernage du ravageur, l’ACIA continuera de développer des mesures d’atténuation, notamment pour empêcher l’introduction du ravageur en Colombie-Britannique, en particulier dans les régions productrices de pêches.

SOURCE : Yang, X-F., Fan, F., Wang, C. and Wei, G.-S. (2016) Where does Grapholita molesta (Busck) (Lepidoptera: Tortricidae) overwinter in adjacent peach, pear and apple orchards? Bulletin of Entomological Research 106(1): 135-140.

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Lutte biologique : Découverte et description d’une nouvelle espèce d’endoparasitoïde sur des œufs parasités de fulgore tacheté envahissants en Chine

Le fulgore tacheté (Lycorma delicatula)(Hemiptera : Fulgoridae) est une cicadelle envahissante indigène de la Chine, du Japon, du Vietnam et de l’Inde. La cicadelle a été signalée pour la première fois comme insecte envahissant en Corée du Sud, où elle s’est propagée partout au pays en cinq ans à peine après son introduction (Park et al. 2009). Elle s’attaque principalement à l’arbre du paradis (Ailanthus altissima), mais elle se nourrit aussi sur des espèces ornementales et fruitières d’importance économique, comme la vigne (Vitis vinifera), le pommier (Malus sp.), les espèces àfruits à noyau du genre Prunus, le peuplier (Populus sp.), le saule (Salix sp.), le chêne (Quercus sp.),le platane (Platanus sp.) et l’érable (Acer sp.). Les adultes et les nymphes se nourrissent de sève sur les feuilles et les tiges des plantes hôtes, et leurs activités ce qui provoque une coulée de sève à partir des blessures dont l’apparence grise ou noire peut apparaître le long des tiges, sur les branches ou le tronc de l’arbre. L’accumulation de miellat occasionne aussi des blessures, favorisant la croissance de champignons et l’apparition de taches de moisissures à la base de l’arbre, qui peuvent éventuellement entraîner la mort de l’arbre (ACIA 2016).

Un projet de collaboration internationale, auquel participent l’Académie de foresterie chinoise, l’Académie des sciences agronomiques chinoises et l’Administration du développement rural de la Corée (Yang et al. 2015), a démarré en 2011 pour trouver des ennemis naturels à cet insecte indésirable. Au cours de l’enquête, des chercheurs ont élevé un nouveau parasitoïde des œufs, Anastatus orientalis Yang & Choi (Chalcidoidea: Eupelmidae), à partir de masses d’œufs hivernants issus de quatre régions du nord de la Chine (Beijing, Hebei, Shandong et Shaanxi). Selon les auteurs, la nouvelle espèce aurait un fort potentiel comme agent de lutte biologique contre L. delicatula en raison des taux de parasitisme observés dans les masses d’œufs (30,4 %) et dans les œufs individuels (40,2 %), et du ratio femelle-mâle qui est de 1,9:1,0. Ils ont ensuite mené une expérience d’élevage de masse au moyen d’œufs d’hôtes de substitution, et ont pu déterminer qu’A. orientalis pouvait produire, dans des conditions de laboratoire, de 7 à 8 générations entre avril et décembre d’une même année.

En septembre 2014, L. delicatula a été détecté pour la première fois aux États-Unis dans une zone restreinte de la Pennsylvanie, mais l’insecte n’a pas encore été signalé au Canada; toutefois, il y a des risques qu’il parcoure de longues distances par moyens de transport humains, à tous les stades de son cycle biologique, mais surtout à l’état de masses d’œufs. Des activités de formation sur la détection précoce du ravageur pourraient être le moyen de lutte le plus efficace pour empêcher son introduction. Pour de plus amples renseignements, consulter le site suivant : http://www.inspection.gc.ca/vegetaux/phytoravageurs-especes-envahissantes/insectes/le-fulgore-tachete/fra/1433365581428/1433365581959

SOURCES :Agence canadienne d’inspection des aliments (ACIA) (2016) Le Fulgore tacheté – Lycorma delicatula [consultation en ligne le 26 août 2016] : http://www.inspection.gc.ca/vegetaux/phytoravageurs-especes-envahissantes/insectes/le-fulgore-tachete/fra/1433365581428/1433365581959.

Park, J.-D., Kim, M.-Y., Lee, S.-G., Shin, S.-C., Kim, J.-H. and Park, I.K. (2009) Biological characteristics of Lycorma delicatula and the control effects of some insecticides. Korean Journal of Applied Entomology 48(1):53-57.

Yang, Z.-Q., Choi, W.-Y., Cao, L.-M., Wang, X.-Y. and Hou, Z.-R. (2015) A new species of Anastatus (Hymenoptera: Eulpelmidae) from China, parasitizing eggs of Lycorma delicatula (Homoptera: Fulgoridae). Zoological Systematics 40(3): 290-302.

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Mise à jour : Comparaison de l’attractivité de substances volatiles de plantes hôtes et de phéromones sur les longicornes

La dernière décennie a vu une augmentation considérable du nombre de phéromones identifiées pour attirer les longicornes (Coleoptera : Cerambycidae). Avant cela, pour attirer les cérambycidés ennemis des conifères, on se servait surtout de produits analogues aux substances volatiles de plantes hôtes (SVPH), comme l’α-pinène, la térébenthine et des substances chimiques apparentées, seuls ou en combinaison avec de l’éthanol. Récemment, des études ont démontré que certaines SVPH pouvaient avoir un fort effet synergique sur l’attractivité de leurs phéromones sur les cérambycidés, mais on connaît encore peu de choses sur le rôle possible des SVPH d’angiospermes comme produits attractifs à utiliser en combinaison avec des phéromones. Dans une récente expérience sur l’importance de cette synergie, on a évalué les réponses d’une communauté de cérambycidés à un mélange de phéromones génériques en présence ou en l’absence de copeaux de matériel de plantes hôtes, ainsi qu’à des mélanges reconstitués de substances volatiles de chêne et de conifères (Collignon et al. 2016). L’étude visait surtout à déterminer si la fraîcheur des substances volatiles de matériel de plantes hôtes avait une incidence sur l’attractivité des phéromones de ces produits chez les cérambycidés, ainsi qu’à essayer des mélanges de SVPH reconstitués en utilisant des produits chimiques de synthèse, à divers taux de libération, avec et sans phéromones.

D’après les résultats de la première expérience sur l’évaluation de l’efficacité de copeaux de matériel d’arbres hôtes, les SVPH avaient amélioré l’attractivité des produits à base de phéromones chez les cérambycidés ennemis des conifères, alors que les espèces ennemies des chênes n’avaient pas répondu aux substances volatiles de chênes, et que certaines espèces avaient été inhibées par l’odeur du matériel de conifères non hôtes.

Dans la seconde phase de l’expérience, on a concocté des mélanges reconstitués de SVPH avec des substances volatiles de copeaux fabriqués avec du matériel identique à celui des premiers essais. Encore là, les espèces ennemies des conifères ont généralement répondu de manière plus marquée à des taux croissants de libération de substances volatiles de conifères, alors que les espèces ennemies des chênes ont généralement eu des réponses moindres à des taux croissants de libération de mélanges reconstitués de substances volatiles de chênes et de conifères. En ce qui concerne la comparaison de taux élevés de libération de mélange de conifères à des taux élevés de libération d’α-pinène comme seul composant, les réponses des espèces ont varié : l’espèce Asemum nitidum a été plus attirée par le mélange de phéromones à base d’α-pinene, tandis que Neospondylis upiformis a été le plus attiré par le mélange de phéromones à base de substances volatiles de conifères et d’éthanol. Pour les espèces de la sous-famille des Cerambycinae ennemies des chênes, ni le mélange de substances synthétiques de chêne, ni l’éthanol n’ont augmenté l’attractivité des phéromones, sauf pour Phymatodes grandis qui a été plus attiré par le mélange de phéromones avec de l’éthanol. Les taux de libération de SVPH ont aussi été importants, car certains taux élevés ont eu un effet antagoniste sur les espèces ennemies des chênes, mais elles ont eu un effet synergétique sur les espèces ennemies des conifères. Par conséquent, le choix de la SVPH à utiliser pour attirer une espèce donnée ou un sous-ensemble d’espèces doit être considéré avec soin.

L’Unité des enquêtes phytosanitaires de l’ACIA évalue actuellement la pertinence et l’efficacité de pièges qui ciblent de multiples organismes nuisibles. La surveillance de multiples ravageurs à un site donné simplifierait l’approche adoptée tout en réduisant les besoins de ressources en dépistage. Des prototypes de piège ont été conçus à l’aide de pièges delta collants verts pour attirer l’agrile du frêne, la spongieuse et d’autres cibles possibles à surveiller au moyen d’appâts ciblant une espèce particulière. D’autres expériences en cours utilisent des appâts non spécifiques, mais qui attirent tout de même un certain nombre d’espèces de coléoptères qui peuvent être préoccupantes. Ces essais se sont avérés utiles, car ils ont réussi récemment à intercepter une nouvelle espèce de Xylotrechusprès d’entrepôts frontaliers. Les travaux de recherche comme ceux présentés dans cet article aident certainement à faire progresser les techniques de piégeage et à proposer de nouvelles idées d’appâts méritant d’être mises à l’essai.

SOURCE: Collignon, R.M., Swift, I.P., Zou, Y., McElfresh, J.S., Hanks, L.M. and Millar, J.G. (2016) The Influence of Host Plant Volatiles on the Attraction of Longhorn Beetles to Pheromones. Journal of Chemical Ecology 42(3): 215­229.

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Projets : Recherche sentinelle à l’échelle mondiale

Le Réseau international de surveillance sentinelle des plantes (IPSN) a été mis sur pied dans le cadre d’un projet de coopération européenne en recherche phytosanitaire (EUPHRESCO) pour faciliter la collaboration entre des instituts de partout dans le monde. Depuis sa création en 2013, l’IPSN a travaillé à la création d’un réseau de jardins botaniques, d’arboretums, de recherche et d’organisations de protection phytosanitaire nationale (ONPV) pour que ces acteurs collaborent à des activités de recherche sentinelle et à la mise en œuvre d’un système d’avertissements précoces pour le signalement d’organismes nuisibles nouveaux et émergents et des risques de pathogénicité. Une courte communication écrite par le coordonnateur de l’IPSN, Ellie Barham, de la Botanic Gardens Conservation International (BGCI), a paru récemment dans la revue Plant Biosystems pour présenter les objectifs du réseau et les possibilités d’activités de recherche sentinelle (Barham 2016).

Pour plus de renseignements sur le projet et ses participants, consulter le site de l’ISPN : http://www.plantsentinel.org/index/

L’ACIA est membre de l’EUPHRESCO, réseau de bailleurs de fonds de recherche et de gestionnaires de programmes provenant de pays ayant des besoins semblables en matière de recherche phytosanitaire. La principale fonction d’EUPHRESCO est de faciliter des projets internationaux de recherche collaborative sur des enjeux phytosanitaires d’intérêt commun. Le Canada participe actuellement à plusieurs projets par le truchement de cette organisation et a accès aux résultats de recherche qui peuvent être utiles au milieu phytosanitaire pour documenter la protection des végétaux.

En outre, l’Unité des enquêtes phytosanitaires de l’ACIA a collaboré avec l’Université de foresterie du Nord-Est (Harbin, Chine), l’Académie des sciences chinoises (Beijing) et le Service des forêts de l’USDA à l’élaboration d’un programme sentinelle de protection des arbres dans le nord-est de la Chine pour la surveillance des insectes foreurs de bois qui peuvent présenter une menace pour l’Amérique du Nord. Le projet concerté évalue des systèmes de piégeage spécifiques à certaines espèces. Ses activités portent sur l’essai de différentes couleurs de pièges à Agrilus sp., sur l’attractivité de l’éthanol pour les espèces Scolytoplatypus tycon et Pityophthorus morosovi, sur l’élevage d’espèces d’organismes nuisibles potentiels issus d’arbres pièges debout et de plates-formes pièges en bois d’essences représentatives d’importantes espèces hôtes en Amérique du Nord. Avec l’accroissement des importations asiatiques, il y a augmentation du risque d’introduction de nouveaux insectes foreurs du bois au Canada; les intrus sont apportés principalement par les emballages solides en bois (palettes, crêtes, châssis mobiles, etc.) utilisés pour l’entreposage et l’expédition de marchandises. Les résultats du programme sentinelle de surveillance des arbres sont utiles aux programmes phytosanitaires et à l’Unité d’évaluation des risques phytosanitaires pour l’amélioration des capacités de prévisions.

SOURCE: Barham, E. (2016). The unique role of sentinel trees, botanic gardens and arboreta in safeguarding global plant health, Plant Biosystems – An International Journal Dealing with all Aspects of Plant Biology 150:3: 377-380 DOI: 10.1080/11263504.2016.1179231

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Botanique

Nouvelle plante envahissante : propagation de l’alternanthère japonaise aux États-Unis

L’alternanthère japonaise (Achyranthes japonica),une herbacée vivace de la famille des Amaranthaceae, est devenue une plante envahissante menaçante dans le Midwest et la partie supérieure des États-Unis. Originaire de l’Asie orientale, elle fut découverte en 1981 dans le comté Martin au Kentucky. Elle s’est depuis propagée rapidement dans près de 50 comtés de neuf États américains. On la trouve fréquemment sur les berges de la rivière Ohio. Même si ce n’est pas une plante réglementée aux États-Unis, tant à l’échelon fédéral que des États, elle fait l’objet d’un contrôle actif dans la plupart des États où elle est présente.

Les impacts environnementaux de cette espèce sont préoccupants. Contrairement à la plupart des plantes envahissantes, l’alternanthère japonaise peut être plus dommageable aux zones naturelles très diversifiées qu’aux zones perturbées. Elle peut s’établir dans divers habitats, notamment dans les forêts et sur les berges riveraines, dans les plaines inondées, les fossés et les champs cultivés, et pousse aussi bien dans les sites ensoleillés que très ombragés. Elle forme de denses populations (plus de 70 plants/m2) qui chassent de nombreuses espèces.

Dans la fiche d’évaluation des risques adventices de l’APHIS-USDA, l’alternanthère japonaise est considérée comme une espèce à « risque élevé ». Les caractéristiques biologiques liées à son potentiel hautement envahissant sont l’abondante production de graines (jusqu’à 16 000 graines par m2) et la grande viabilité de la semence, ce qui se traduit par une forte pression de plantules et une propagation rapide de l’espèce. La dispersion des fruits est facilitée par la présence de deux bractées raides qui s’accrochent aux vêtements, aux chaussures, aux plumes et à la fourrure; les fruits se dispersent aussi facilement par l’eau. Les plantes tolèrent le broutage et la tonte, et réagissent en produisant plus de graines. Outre ses impacts environnementaux, l’alternanthère japonaise est une mauvaise herbe agricole commune dans son habitat naturel.

L’alternanthère japonaise peut devenir un problème préoccupant au Canada. Selon l’échelle de rusticité de l’USDA, c’est une plante de zone 5. Ainsi elle pourrait s’implanter dans certaines zones de la Colombie-Britannique, du sud de l’Ontario et du Québec, ainsi que des provinces maritimes. Ces régions offriraient des habitats propices à l’établissement et à la propagation de cette espèce envahissante.

SOURCE : Rathfon, R. and Eubank, E. (2013) Invasive plant series. Fact sheets. FNR-477-W. Japanese chaff flower Achyranthes japonica (Miq.) Nakai. Southern Indiana Cooperative Weed Management Area. Purdue University Cooperative Extension Service. 4 pp.

Schwartz, L. M., Gibson, D. J. and Young, B. G. (2016) Life history of Achyranthes japonica (Amaranthaceae): an invasive species in southern Illinois. Journal of the Torrey Botanical Society 143(2): 93-102.

USDA-APHIS. (2014) Weed Risk Assessment for Achyranthes japonica (Miq.) Nakai – Japanese chaff flower. USDA-APHIS-PPQ-CPHST-PERAL, Raleigh, NC. 15 pp.

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Biotechnologie

Mise à jour : Gestion améliorée des cultures tolérantes aux herbicides

Les cultures tolérantes aux herbicides sont semées sur de grandes superficies au Canada. Grâce à ces types de cultures, les producteurs peuvent traiter leurs champs avec un herbicide non sélectif, de large portée (comme le glyphosate) qui laisse la culture indemne, mais tue les mauvaises. Comme ces herbicides sont appliqués sur une culture en croissance, cela réduit la nécessité de travailler le sol, et un élément perturbant est ainsi éliminé. La régie simplifiée associée aux cultures tolérantes aux herbicides faisant sauver du temps, les producteurs peuvent cultiver de plus grandes superficies. Ces produits permettent aussi aux producteurs de contrôler des mauvaises herbes étroitement apparentées à la culture tolérante aux herbicides, qui seraient normalement difficiles à désherber sans tuer la culture elle-même.

L’utilisation de cultures tolérantes aux herbicides peut accroître la résistance des mauvaises herbes aux herbicides. On compte actuellement 250 espèces de mauvaises herbes résistantes (145 dicotylédones et 105 monocotylédones) dans le monde (weedscience.org). Les mauvaises herbes ont développé une résistance à 23 des 26 sites d’action connus des herbicides et à 160 différents herbicides. Les facteurs susceptibles de favoriser le développement d’une résistance chez les mauvaises herbes sont notamment l’utilisation fréquente ou exclusive d’un même herbicide, la diversité limitée des pratiques de désherbage et la poursuite d’un programme non prescrit de gestion de la tolérance aux herbicides (Lamichhane et al. 2016).

Face à un problème de mauvaises herbes impossibles à contrôler au moyen des traitements herbicides usuels, le producteur sera porté à accroître la dose d’herbicide ou à changer pour un herbicide à plus grand impact environnemental.

Lamichhane et al. (2016) propose des changements pour renforcer la lutte intégrée contre les mauvaises herbes et assurer un déploiement durable des cultures tolérantes aux herbicides, notamment au sein de l’Union européenne où ces cultures ne sont pas encore largement adoptées. Les recommandations ont été formulées en prenant en compte les pratiques de lutte contre les mauvaises herbes dans les pays qui réglementent actuellement les cultures tolérantes aux herbicides, dont le Canada.

Les recommandations sont notamment :

  • D’inclure des cultures multiannuelles dans les rotations lors du choix de pratiques de gestion bénéfiques
  • De mettre en place des cours obligatoires sur la gérance environnementale à l’intention des producteurs
  • De recourir à des instruments réglementaires et législatifs pour accroître la conformité à la gérance environnementale
  • Démontrer que la rentabilité à long terme de la lutte intégrée contre les mauvaises herbes
  • Sensibiliser les producteurs à l’impératif d’accroître la biodiversité
  • Encourager des programmes de sensibilisation
  • Coordonner les actions contre les populations de mauvaises herbes résistantes
  • Offrir des incitatifs pour encourager la recherche sur les pratiques de lutte intégrée contre les mauvaises herbes par des moyens autres que les herbicides
  • Clarifier les relations entre la loi sur les pesticides et la loi sur les plantes à caractères nouveaux afin d’éviter les répétitions, les chevauchements et les failles juridiques

Récemment, on constate un intérêt accru pour la gestion des cultures tolérantes aux herbicides qui s’inscrit dans un système de lutte intégrée contre les mauvaises herbes. La lutte intégrée contre les mauvaises herbes utilise de multiples stratégies pour contrôler les populations de mauvaises herbes d’une manière valable sur les plans économique et environnemental. Les améliorations apportées à la lutte intégrée contre les mauvaises herbes et l’adoption de ces pratiques peuvent offrir des avantages, comme la réduction des quantités d’herbicides utilisés et le développement retardé d’une résistance des mauvaises herbes aux herbicides. Un récent numéro spécial de Weed Science porte sur les aspects socioéconomiques, politiques et réglementaires de la gestion de la tolérance aux herbicides (accès libre : http://www.wssajournals.org/toc/wees/64/sp1). Ce numéro spécial constitue une ressource utile, puisque le Canada développe des stratégies pour gérer l’apparition de nouveaux problèmes de mauvaises herbes et prolonger la durabilité des technologies de lutte contre les mauvaises herbes.

Durant la préparation du rapport, plus de 22 webinaires ont été présentés et qui traitaient de sujets allant de la technologie d’inférence ARN à des enjeux socioéconomiques. Les webinaires et autres documents interactifs peuvent être consultés au lien suivant : http://nas-sites.org/ge-crops/category/pastevents/webinars/.

SOURCE : Lamichhane, J. R., Devos, Y., Beckie, H. J., Owen, M. D., Tillie, P., Messéan, A., and Kudsk, P. (2016) Integrated weed management systems with herbicide-tolerant crops in the European Union: lessons learnt from home and abroad. Critical reviews in biotechnology, 1-17.

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Nouvelle technologie : Canola à teneur enrichie en oméga-3

Les acides gras polyinsaturés (AGPI) à longue chaîne d’oméga-3 (LC n-3), comme l’acide alpha linolénique (ALA), l’acide docosahexaénoïque (ADH) et l’acide eicosapentanoÏque (AEP), sont des gras alimentaires essentiels qui soutiennent la croissance normale et le développement du cerveau, des nerfs et des yeux chez les jeunes enfants (Allégations nutritionnelles fonctionnelles 2016). Les AGPI peuvent aussi prévenir la maladie coronaire fatale, des événements coronaires totaux et des désordres inflammatoires (FAO/WHO 2008). Les huiles marines sont des sources alimentaires fantastiques d’ADH et d’AEP, et les huiles végétales peuvent fournir l’ALA. Malheureusement, les régimes occidentaux sont carencés en ces sources alimentaires et en AGPI oméga-3 (Simopoulos 2006).

L’industrie souhaitait développer et commercialiser des cultures au profil d’acides gras modifié. Au Canada, on a autorisé, par voie règlementaire, la libération du canola Laurical™ (1996) et des soyas oléagineux Treus™ (2009) et Vistive Gold™ (2011) dans un environnement non confiné, et ces variétés sont destinées à des usages en alimentation animale et humaine. Il n’existe au Canada aucune culture au profil d’acides gras modifiés en ADH et en AEP pour la correction de nos carences alimentaires en AGPI. Toutefois, cette absence s’explique en partie par le fait que jusqu’à récemment, l’enrichissement en AGPi LC n-3 des oléagineuses cultivées exigeait l’introduction transgénique de 7 gènes ou plus. Un récent article paru dans Nature Biotechnology indique qu’on a réussi à enrichir du canola en AGPi LC n-3 au moyen d’une autre approche qui ne nécessite l’introduction que de 4 gènes microbiens – un objectif beaucoup plus facile à gérer (Walsh et al 2016).

Des scientifiques de Dow AgroSciences ont identifié des synthases microbiennes d’AGPI et les ont introduites dans du canola. Cette classe d’enzyme comprend tous les domaines fonctionnels nécessaires pour convertir directement des métabolites primaires en AGPi LC n­3 sans créer de métaboliques intermédiaires indésirables, sous-produit malheureux de la voie algale qui contribue à la modification des saveurs et produit de l’instabilité. De manière remarquable, ces synthases d’AGPI récoltent le malonyle-CoA cytosolique, une précieuse ressource métabolique contenue dans le canola moderne et qui a servi dans le passé à la production de l’acide érucique dans le colza. Cette stratégie d’enrichissement biologique semble donc fonctionner uniquement pour le canola.

Le canola transgénique enrichi en AGPi LC n-3 de la société Dow a donné des teneurs commerciales en ADH (3,7 % d’huile total) et en AEP (0,7 % d’huile total), tandis qu’il était comparable sur le plan agronomique à son homologue non transgénique lorsque cultivé dans des conditions de champ. De manière remarquable, les lignes expérimentales – qui n’étaient pas des lignées élites d’oléagineuses – ont accumulé suffisamment d’AGPi LC n-3 pour fournir les quantités alimentaires totales d’AGPI d’oméga-3 qui sont recommandées par la FAO et l’OMS dans une portion raisonnable.

Par contre, on ignore si les autorités réglementaires canadiennes considéreront cette variété de canola à teneur enrichie en ADH et en AEP pour une évaluation d’innocuité précommerciale. Il est évident cependant qu’il existe des possibilités remarquables dans le domaine du génie métabolique en agriculture pour trouver des solutions aux carences alimentaires en AGPi LC n­3.

SOURCES : Allégations nutritionnelles fonctionnelles(2016) [En ligne] : http://www.inspection.gc.ca/aliments/etiquetage/l-etiquetage-des-aliments-pour-l-industrie/allegations-sante/fra/1392834838383/1392834887794?chap=0#c8 [site consulté août 2016]

Joint FAO/WHO Expert Consultation on Fats and Fatty Acids in Human Nutrition, (2008) [En ligne]: http://www.who.int/nutrition/topics/FFA_summary_rec_conclusion.pdf[site consulté août 2016]

Simopoulos, A.P.(2006) Evolutionary aspects of diet, the omega-6/omega-3 ration and genetic variation: nutritional implications of chronic diseases, Biomedicine & Pharmacolotherapy, 60:502-507.

Walsh, T., Bevan, S., Gachotte, D., Larsen, C., Moskal, W., Merlo, P., Sidorenko, >, Hampton, R., Stoltz, V., Pareddy, D., Anthony, G., Bhaskar, P., Marri, P., Clark, L., Chen, W., Adu-Peasah, P., Wensing, W., Zirkle, R., Metz, J.(2016) Canola engineered with a microalgal polyketide synthase-like system produces oil enriched in docosahexanenoic acid, Nature Biotechnology, 34:8, 881-889.

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Le bulletin Survol Science des végétaux est maintenant en ligne!

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