La classification en races

Les pionniers que sont Yvan Buddenhagen et Luis Sequeira (1962) ont établi le système de classification en différentes races des souches de R. solanacearum. Ce système historique est encore utilisé dans la littérature récente et se base sur la caractérisation du pouvoir pathogène sur une gamme d’hôtes, mais n’a pas valeur de taxon tel que cela est accepté de manière académique. Trois races sont d’abord proposées (Buddenhagen & Kelman, 1964;

Buddenhagen, 1986), puis deux autres ont été ajoutées afin de compléter la classification due à la découverte de souches pathogènes du gingembre (Zingiber officinale) et du mûrier blanc (Morus alba). Jusqu’à présent, la communauté scientifique a utilisé ce système de classification pour rendre compte de la diversité chez R. solanacearum.

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Figure 14. Réponse hypersensible sur feuille de tabac (Nicotiana tabacum)

Infiltration de souches de Ralstonia solanacearum sur feuille de tabac, donnant lieu à une nécrose localisée des tissus, connue sous le nom de réponse d’hypersensibilité (HR).

7.3.1.1 Race 1

Les souches de race 1 sont historiquement décrites comme étant les plus ubiquistes. Elles sont pathogènes du tabac (Nicotiana tabacum), de la tomate (Solanum lycopersicom L.), de nombreuses herbes sauvages de la famille des Solanaceae, ainsi que des bananiers à génotypes diploïdes (Buddenhagen, Sequeira, et al., 1962). Plus tard, des tests de pathogénie et des observations sur le terrain ont rapporté que ces souches étaient extrêmement polyphages et que leurs spécificités d’hôte s’étendaient, mais ne se limitaient pas, à la pomme de terre (S. tuberosum), l’aubergine (S. melongena), l’arachide (Arachis hypogaea), le piment (Capsicum annuum), l’olivier (Olea europa), le gingembre, les genres Geranium et Pelargonium, la fraise (Fragaria spp.) et le genre Eucalyptus. Cette définition de race 1 pose néanmoins un problème puisque certaines souches sont hautement virulentes sur tomate et aubergine, mais très peu virulentes sur tabac (Granada & Sequeira, 1975;

Kelman & Person, 1961) : la plupart d’entre elles produisent une réaction localisée durant laquelle les cellules végétales se nécrosent, connue sous le nom de réponses hypersensibles (HR) (Klement, 1982; Puhler, Arlat, et al., 2004) à l’issue d’infiltration sur feuille de tabac (Figure 14) (Granada & Sequeira, 1975; Robertson, Wechter, et al., 2004), alors que les souches pathogènes du tabac provoquent des flétrissements nécrotiques 48-72h après infiltration. Un autre problème dans la classification de la race 1 est qu’elle regroupe des souches phylogénétiquement distantes. Par conséquent, les souches tombant dans la race 1 n’ont pas pu être unifiées au rang de véritable taxon (Hayward, 1964, 1994b).

7.3.1.2 Race 2 (Musacées et ornementales)

Les souches de la race 2 sont toutes pathogènes des bananiers triploïdes et/ou des espèces Heliconia (Buddenhagen, Sequeira, et al., 1962; Thwaites, Eden-Green, et al., 2000).

L’apparition de larges plantations commerciales de bananes triploïdes a largement favorisé la sélection de ces souches capables de flétrir cet d’hôte. Le flétrissement bactérien causé par la race 2 est désigné sous le nom de « Maladie de la Moko » (Buddenhagen, 1986;

Sequeira, 1993, 1998). Des sous-groupes d’Amérique Centrale et du Sud ont été décrits sur la base de certaines variations du pouvoir pathogènes, des aspects morphologiques en culture, et de leur propension à être transmises par insecte ou non (Fegan & Prior, 2005;

French, 1986). Inoculées artificiellement, les souches de race 2 isolées de bananiers triploïdes flétris sont particulièrement virulentes sur bananiers diploïdes Musa acuminata et M. balbisiana et sont aussi virulentes sur tomate, aubergine, pomme de terre, ou piment (Cellier & Prior, 2010; French & Sequeira, 1970; Janse, 1991; Raymundo, Orlina, et al., 2005).

Infiltrées dans les feuilles de plants de tabac, les souches de race 2 donnent généralement une HR (Janse, 1991; Lozano & Sequeira, 1970), mais certaines souches peuvent être pathogènes du tabac (French & Sequeira, 1970).

28 ŚĂƉŝƚƌĞ ϭ͗^ LJŶƚŚğƐĞ ď ŝď ůŝŽŐƌĂƉŚŝƋƵĞ ZĂůƐƚŽŶŝĂƐŽůĂŶĂĐĞ ĂƌƵŵĞ ƚůĞ ĨůĠƚƌŝƐƐĞ ŵĞ Ŷƚď ĂĐƚĠƌŝĞ Ŷ

7.3.1.3 Race 3 (Pomme de terre)

Les souches de races 3 sont historiquement connues pour être pathogènes de la pomme de terre et de la tomate, mais elles sont épidémiologiquement peu actives sur d’autres Solanaceae dans des conditions environnementales froides (Buddenhagen, Sequeira, et al., 1962). Alors que les souches de race 1 sont considérées comme étant « large spectre » en termes de spécificité d’hôte, les souches de race 3 présentent un spectre d’hôte réduit (Persley, 1986) et sont depuis longtemps (toujours) considérées comme les souches dites

« Pomme de terre » (Buddenhagen & Kelman, 1964; French, 1994; Hayward, 1991). Les souches de race 3 sont décrites comme originaires des hauts plateaux andins et elles sont donc particulièrement bien adaptées aux températures froides, que l’on retrouve aussi bien sur les hauts plateaux tropicaux, qu’en climat tempéré européen (Elphinstone, 1996; French, 1986; Hayward, 1991; Milling, Meng, et al., 2009). La majorité de ces souches ne sont pas pathogènes du tabac et induisent une faible HR sur feuille de tabac, donnant lieu à une coloration jaunâtre de la zone infectée (Lozano & Sequeira, 1970). En dehors de leur zone d’endémie, les infections dues aux souches de race 3 ont été pour la première fois reportées en Afrique du Sud (Doidge, 1914). Depuis près de 15 ans maintenant, une proportion considérable de terres agricoles de l’Europe de l’Ouest est infestée par cet agent pathogène, avec des conséquences économiques considérables (van Elsas, Kastelein, et al., 2000;

Wenneker, Verdel, et al., 1999). En parallèle, pratiquement l’ensemble des réseaux d’irrigation néerlandais a été contaminé de façon permanente. Ces souches ont été détectées pour la première fois en Angleterre en décembre 1999, d’un lot importé de Pelargonium zonale en provenance du Kenya. Ces boutures à l’origine de l’épidémie provoquée par la race 3 en Europe ont vraisemblablement été contaminées par l’eau d’irrigation des serres de production qui se situées en aval de champs infectés de pomme de terre (Cellier & Prior, 2010; Janse, van den Beld, et al., 2004). Les années suivantes, des symptômes de flétrissement bactérien ont été observés dans des serres de Pelargonium en Belgique et en Allemagne, mais aussi aux États-Unis (Janse, van den Beld, et al., 2004;

Swanson, Yao, et al., 2005; Williamson, Nakaho, et al., 2002). Aux États-Unis, la diffusion des souches à travers le territoire a été largement facilité par la mécanisation des terres agricoles, notamment dans le Sud-est (Fortnum & Kluepfel, 2005) ; R. solanacearum est considéré aux États-Unis comme le deuxième plus important agent pathogène du tabac et le cinquième pour la tomate, mais il n’est pas présent au Canada. En Europe, un nombre de plants non négligeable sont des hôtes asymptomatiques des souches de race 3, notamment une plante semi-aquatique de la famille des Solanaceae, la « Douce-amère » (Solanum dulcarama), ainsi que ne nombreuses herbacées de la famille des Solanaceae et d’autres familles (Elphinstone, 1996). Néanmoins, les espèces de graminées semblent ne pas être infectées par ces souches (Janse, van den Beld, et al., 2004; Pradhanang, Elphinstone, et al.,

29 ŚĂƉŝƚƌĞ ϭ͗^ LJŶƚŚğƐĞ ď ŝď ůŝŽŐƌĂƉŚŝƋƵĞ ZĂůƐƚŽŶŝĂƐŽůĂŶĂĐĞ ĂƌƵŵĞ ƚůĞ ĨůĠƚƌŝƐƐĞ ŵĞ Ŷƚď ĂĐƚĠƌŝĞ Ŷ

Tableau 3. Tests physiologiques révélant la classification de Ralstonia solanacearum en Biovars^a

Tests physiologiques Biovars

1 2 2-T 3 4 5 Hexose-alcools

Mannitol - - - + + +

Dulcitol (Galactitol) - - - + + - Sorbitol (Glucitol) - - - + + -

Disaccharides

Maltose - + + + - +

Lactose - + + + - +

D-(+)-Cellobiose - + + + - +

Autres substrats

myo-Inositol + + + + + +

D-Ribose^b d - + + + +

Trehalose + - + + + +

A partir du Nitrate

Nitrite + + + + + +

Gaz - - - + + +

a. + = 80% ou plus de souches positives ; - = 80% ou plus de souches négatives ; d = entre 21 et 79% de souches positives.

b. Pour les Biovars 1 à 4, ces résultats n’ont été obtenus que sur une faible proportion de souches.

2000a). Ainsi, le spectre d’hôte des souches de race 3 semble être bien plus large que la description originelle à son sujet (Buddenhagen, Sequeira, et al., 1962), comme cela est discuté dans le cadre de la thèse.

7.3.1.4 Race 4

Les souches de race 4 sont pathogènes du gingembre (Persley, Batugal, et al., 1986) et sont signalées en Chine, Australie, Hawaï, le Japon, Malaisie, Inde, Philippines, Thaïlande, et l’ile Maurice (Alvarez, 2005; Hayward, 1994a; Kumar, Sarma, et al., 2004; Xu, Pan, et al., 2009).

Des inoculations artificielles ont aussi révélé la pathogénie de ces souches de race 4 sur tomate, aubergine, piment, et sur des herbacées telles que S. nigrum (Solanaceae) ou Crassocephalum crepidiodes (Asteraceae), mais sont peu agressives sur le Tabac (Pegg &

Moffett, 1971) ; les infiltrations sur tabac mettent en évidence une lente coloration jaunâtre, comparable à celle développée par les souches de race 1 (Janse, 1991). Par contre, les souches de race 4 originaires d’Inde sont très méconnues. Certaines souches de race 1 ont été décrites comme faiblement agressives sur le gingembre, mais les autres races n’ont pas été décrites comme virulentes (Hayward, 1994a; Janse, 1991).

7.3.1.5 Race 5

Les souches de race 5 sont originaires de Chine et provoquent des flétrissements sur murier blanc (He, Sequeira, et al., 1983). Les inoculations artificielles ont montré que les souches de race 5 sont faiblement virulentes sur pomme de terre et aubergine, et sont avirulentes sur tomate, piment, tabac, et arachide.