Search

National audience

National audience

National audience

National audience

National audience

National audience

National audience

National audience

National audience; Aujourd’hui, environ 12 à 13% du vignoble français seraient improductifs suite aux maladies de dépérissement du bois de la vigne conduisant à des pertes financières conséquentes (≈1 milliard d’€). Ainsi, environ 70% des parcelles de vignes sont elles touchées en France avec des taux de maladie variant de 0,5 à 20% (observatoire national des maladies du bois, Grosman et Doublet, 2012). Les chambres d’Agriculture et l’institut français de la vigne et du vin ont signé récemment un partenariat avec pour objectif de renforcer leur complémentarité pour élaborer des références techniques et mieux les diffuser.

National audience

International audience

National audience; A method called “BioMolChem”, based on a triple approach (biological, molecular and biochemical) enabled us to evaluate and compare the efficacy and the mode of action of potential elicitors. This method, developed under controlled conditions, was applied in natural conditions in the vineyard. Although stimulators of plant defences are effective and reproducible in laboratory conditions, this method appears in natura more difficult to control and usually leads to widely variable results. Attempts were made in the vineyard in 2011 on plots treated with elicitors to provide some answers regarding the development of these alternative or complementary strategies. Elicitation in the vineyard shows a high variability but nevertheless provides significant protection under strong disease pressure, although being less efficient than a fungicide.

National audience; Stimulating plant defenses is a promising alternative method for limiting pesticide use in agriculture. To assess the defense status of the grapevine we have developed a triple approach called "BioMolChem". - Biological tests measure the efficacy of grapevine defenses against two major biotrophic pathogens (Erysiphe necator, Plasmopara viticola). - Molecular assays by q-RT-PCR show the expression patterns (over-expression or repression) of 24 genes involved in grapevine defenses, and they can then be correlated or not with the level of protection, - BioChemical analyses of phenylpropanoides by HPLC are used to quantify and identify molecules of interest, and correlate them with specific gene expression (stilbene biosynthesis) and the acquired protection. This tool was tested on leaves after stimulation by different elicitors (acibenzolar-S-methyl, phosphonates), on grapevine: Cabernet Sauvignon cv., resistant genotypes to powdery and downy mildew, and in the vineyard. We obtained correlations between the expression of various genes and with the level of protection. Similarly, we found correlations between the presence of known and unknown polyphenols and the level of protection. Resveratrol, a well-known phytoalexin of the grapevine, is a good marker of defense status but not of protection. Therefore, we now have an valuable tool for understanding the defense and protection status of the grapevine in laboratory and field experiments.

International audience; Benzothiadiazole (BTH), a salicylic acid analogue, strengthens plant defence mechanisms against a broad spectrum of pathogens. The role of pre-treatment with BTH in enhancing resistance against infection with various isolates of downy and powdery mildews (Plasmopara viticola and Erysiphe necator) was investigated in grapevine leaves. Tools were developed to better assess the defence status of the plant. In compatible interactions amongst a set of 19 genes, more than 57·2% of differentiated transcripts from P. viticola infected-leaves (Pv-infected leaves) and 90% from E. necator-infected leaves (En-infected leaves) were down-regulated at 24 h post-inoculation (hpi), indicating a manipulation of host responses by the pathogens. BTH treatment enhanced grapevine defences, with pathogen growth inhibited by 61–98%, depending on the pathogen isolate. Treatment also triggered up-regulation of pathogenesis-related protein genes such as PR-1, PR-2, PR-3, PR-8 and PR-10 in Pv-infected leaves, and PR-3, PR-6 and PR-10 in En-infected leaves. Treatment with BTH also led to regulation of indole pathway transcripts; in particular, anthranilate synthase was down-regulated at 24 hpi in all infected leaves, then strongly up-regulated afterwards according to the rate of pathogen development. Quantitation of polyphenols and stilbenes showed that pterostilbene was specifically accumulated in pre-treated leaves and associated with biological efficacy and significant increases in PR protein gene transcripts. The temporal evolution of defence-related genes in pre-treated infected leaves suggests that grapevine responses vary depending on the inter- or intra-species variability of pathogens.

National audience

National audience; Dans le cadre des plans de surveillance des résistances aux fongicides chez Erysiphe necator, l’agent de l’oïdium de la vigne, un suivi pluriannuel de la fréquence de deux allèles impliqués dans la résistance aux IDMs et aux QoIs a été réalisé depuis 2008 à l’aide d’outils d’analyse par PCR quantitative. Le bilan de ces suivis, présenté ici, montre une progression continue de l’acquisition de la résistance aux QoIs au cours des quatre dernières années. Initialement cantonné au Gers, l’allèle de résistance aux QoIs est maintenant présent dans dix régions. Concernant les IDMs, famille chimique plus ancienne, la situation est plus variable selon les années. En effet, entre 2008 et 2009, le nombre de parcelles où l’allèle de résistance aux IDMs était présent, avait diminué alors, qu’a contrario, 2011 a vu ce nombre fortement progresser.

National audience; Une méthode d’évaluation de l’état des défenses de la vigne a été développée au niveau biologique (inhibition de croissance), moléculaire (expression de gènes impliqués dans les défenses) et biochimique (analyses qualitatives et quantitatives des polyphénols), nommée "BioMolChem". La méthode "BioMolChem" permet d’établir des corrélations préliminaires entre l’expression des gènes de défense et la présence de certains stilbènes connus ou inconnus avec le niveau de protection des feuilles ou des grappes, selon les composantes de l’interaction plante-pathogène (variabilité inter- et intra-spécifique des agents pathogènes, variabilité génétique de la vigne et utilisation de différents produits éliciteurs). Ainsi est-il possible de disposer de ces indicateurs de défenses pour évaluer l’état de défense de la plante.

National audience

National audience

National audience

National audience

International audience; Grapevine is subjected to numerous forms of pathogen aggression, especially downy and powdery mildews (Erysiphe necator and Plasmopara viticola). To develop new integrated pest management strategies and to understand the impact of alternative methods like plant defence stimulators on the evolution of bioaggressor populations, it is important to investigate the role of genetic variability and the evolution potential of pathogen populations subject to alternative method selection, in order to decrease the risk of resistant populations. The efficacy of two phosphonate derivatives (Fosetyl-Al and PK2, a foliar fertilizer) and benzothiadiazol (BTH), a salicylic acid analog, were assessed on the induction of grapevine defences against various phenotypes of grape downy mildew and various genotype groups of powdery mildews in bioassay: firstly by measuring the growth inhibition of pathogens after treatments with the different products; secondly by monitoring gene expressions coding for enzymes of phenylpropanoids (PAL, STS, CHS, CHI, LDOX, BAN), phytohormones (LOX, ACC, PAL) biosynthesis pathways and genes coding for PR proteins (CHIT4c, PGIP, PIN, GLU, PR1, PR10); and finally, by quantifying secondary metabolite production. Thus correlations between gene expression levels, efficacy and phytoalexin production were obtained.

International audience

International audience

International audience

Powdery (Erysiphe necator) and downy mildew (Plasmopara viticola) are very important grapevine diseases (Vitis vinifera). These two biotrophic pathogens, which are native to the United States, infect green vine tissues and cause significant economic loss as well as environmental damage through the repetitive applications of fungicides. To reduce their environmental impact efforts should be made to develop strategies to protect innovative alternative or complementary to reduce pesticide inputs.In this study, the efficacy and the role of Benzothiadiazole (BTH), a salicylic acid analogue, and two phosphonate derivatives strengthen plant defence mechanisms against various isolates of downy and powdery mildews (Plasmopara viticola and Erysiphe necator). These compounds showed differences in their efficacy depending on the variability of mildews and highly dependent on plant genetics, environmental conditions and selection pressure. The plant defense stimulation could be an alternative or additional method to traditional pest management in the grapevine.Tools “BioMolChem” were developed to better assess the defence status of the plant defences in vitro and in natura. Transcript kinetics of selected defence-related genes and polyphenol contents profiles, during Vitis vinifera-biotrophic pathogen interaction, were characterized, and the impact of pathogen diversity was investigated in the absence or presence of elicitation. In vineyard, under strong pathogen pressures, it is thus possible to protect leaves and clusters, with SDP and assays of association or alternation with conventional fungicides show the potential interest of the use of these SDP in the vineyard.The grapevine defense mechanisms are complex, depending on the elicitor, leading to the coordinated accumulation of pathogenesis-related proteins (PR), the production of phytoalexins, and the reinforcement of plant cell walls.On the way, within the framework of an innovative and sustainable viticulture, the SDP was applied to hybrid genotypes (V. vinifera x M. rotundifolia). We reveal that according to the level of intrinsic resistance of the genotypes (more or less resistant to powdery and to downy mildew), it is possible to increase the level of the expressed resistance. The SDP could become allies of interest in the use of partially resistant grapevine varieties.The present findings provide insights into the potential use of transcripts and stilbenes as markers of the defense status of grapevine leaves with or without elicitation or infection, which should allow us to exploit and develop a better use of elicitors in alternative or complementary strategies in grapevine pest management., La vigne est soumise à la pression de nombreux bioagresseurs dont des parasites obligatoires tels que l’oïdium et le mildiou. La lutte contre les maladies causées par les pathogènes biotrophes nécessite une utilisation souvent intensive de fongicides. Le vignoble consomme à lui seul 16% des fongicides commercialisés chaque année en France. Pour réduire leur impact environnemental qui conduit à l’acquisition de la résistance aux pesticides des pathogène et la présence de résidus dans les vins et dans l’atmosphère, des efforts doivent être entrepris pour développer des stratégies de protection innovante de remplacement ou complémentaire permettant de réduire les intrants pesticides.Les stimulateurs des défenses des plantes permettent de limiter le développement des bioagresseurs en conditions contrôlées. Toutefois, leurs efficacités in natura sont variables et souvent décevantes. Suite au grand nombre de produits potentiellement stimulateurs des défenses des plantes, et à l’intérêt que leur portent les viticulteurs, il est nécessaire de disposer de connaissances et d’outils qui permettent d’évaluer leus efficacités et mieux connaitre leurs potentiels de protection du vignoble. Pour ce faire, une méthode d’évaluation de l’efficacité de produits potentialisateurs ou éliciteurs a été développée au niveau biologique, moléculaire (expression de gènes impliqués dans les défenses) et biochimique (analyses qualitatives et quantitatives des polyphénols), nommée "BioMolChem". Cette méthode a permis d’évaluer l’efficacité de deux phosphonates et d’un analogue de l’acide salicylique, sur différents génotypes et phénotypes de mildiou de la vigne et d’oïdium. Cette approche méthodologique "BioMolChem" a permis d’établir des corrélations entre l’expression de gènes de défense, la présence de certains stilbènes et une efficacité des défenses de Vitis vinifera cv. Cabernet-Sauvignon vis-à-vis de l’oïdium et du mildiou. Les modifications des patrons d’expression des 19 gènes suivis dans les feuilles de vigne et les profils HPLC de polyphénols révèlent des mécanismes de défense multigéniques et complexes. Ainsi, les réactions de défense de la plante sont-elles modulées, en fonction de l’éliciteur considéré, mais aussi en fonction de la diversité phénotypique et génétique des agents pathogènes contre lesquels elle se défend. Ces défenses se caractérisent par une sur-expression d’un ensemble de gènes de défense et une accumulation de composés phénoliques spécifiques.Les marqueurs (gènes et molécules) ainsi identifiés, la méthode "BioMolChem" a été appliquée in natura et a conforté, pour partie, les résultats obtenus au laboratoire. Dans des conditions de fortes pressions parasitaires, il est donc possible de protéger les feuilles et les grappes, à l’aide de SDP et des essais d’association ou d’alternance avec des fongicides conventionnels montrent l’intérêt potentiel de l’emploi des SDP au vignoble. Chemin faisant, dans le cadre d’une viticulture innovante et durable, les SDP et la méthode "BioMolChem" ont été appliqués sur des génotypes hybrides (Vitis vinifera x Muscadinia rotundifolia). Nous révélons que selon le niveau de résistance intrinsèque des génotypes (plus ou moins résistants à l’oïdium et au mildiou), il est possible d’augmenter le niveau de la résistance exprimée par élicitation. Ainsi, les SDP pourraient-ils s’avérer des alliés d’intérêt pour l’utilisation de variétés partiellement résistantes et limiter potentiellement le contournement des QTL de résistance. L’ensemble de ce travail, à but appliqué, a conduit à l’obtention de résultats qui nous permettent de mieux comprendre comment la vigne réagit aux SDP dans son environnement agronomique. Leur exploitation et leur finalisation devraient nous permettre d’exploiter et de mettre en place une utilisation des éliciteurs mieux adaptée, à des stratégies alternatives ou complémentaires de la gestion des bioagresseurs de la vigne.

International audience; BACKGROUND: Management of grapevine powdery mildew Erysiphe necator Schw. requires fungicide treatments such as sterol demethylation inhibitors (DMIs) or mitochondrial inhibitors (QoIs). Recently, reduction in the efficacy of DMIs or QoIs was reported in Europe and the United States. The aim of the present study was to develop real-time qPCR tools to detect and quantify several CYP51 gene variants of E. necator: (i) A versus B groups (G37A) and (ii) sensitive versus resistant to sterol demethylase inhibitor fungicides (Y136F). RESULTS: The efficacy of the qPCR tools developed was better than the CAPS method, with a limit of 2 pg for E necator DNA, 0.06 ng for genetic group A and 1.4 ng for the DMI-resistant allele. The detection limits of qPCR protocols (LOD) ranged from 0.72 to 0.85%, and the quantification limits (LOQ) ranged from 2.4 to 2.85% for the two alleles G47A and Y136F respectively. The application of qPCR to field isolates from French vineyards showed the presence of DMI-resistant and/or QoI-resistant alleles in French pathogen populations, linked to genetic group B. CONCLUSION: The real-time PCR assay developed in this study provides a potentially useful tool for efficient quantification of different alleles of interest for fungicide monitoring and for population structure of E. necator.

National audience

National audience

International audience; BACKGROUND: Management of strawberry powdery mildew, Podopshaera aphanis (Wallr.), requires numerous fungicide treatments. Limiting epidemics is heavily dependent on sterol demethylation inhibitors (DMIs) such as myclobutanil or penconazole. Recently, a noticeable reduction in the efficacy of these triazole fungicides was reported by strawberry growers in France. The goal of this study was to investigate the state of DMI sensitivity of French P. aphanis and provide tools for improved pest management. RESULTS: Using leaf disc sporulation assays, sensitivity to myclobutanil and penconazole of 23 isolates of P. aphanis was monitored. Myclobutanil EC50 ranged from less than 0.1 to 14.67 mg L-1 and for penconazole from 0.04 to 4.2 mg L-1. A cross-analysis and a Venn diagram showed that there was reduced sensitivity and a positive correlation between the less sensitive myclobutanil and penconazole isolates; 73.9% of isolates were less sensitive to a DMI and 47.8% exhibited less sensitivity to both fungicides. CONCLUSION: The results show that sensitivity to myclobutanil and, to a lesser extent, penconazole has become less efficient in strawberry powdery mildew in France. Therefore, urgent action is required in order to document its appearance and optimise methods of control. Copyright © 2009 Society of Chemical Industry

The efficacy of QoI fungicides against grape downy mildews in European vineyards has decreased significantly in the last years. A single nucleotide polymorphism, G143A in the cytochrome b gene of Plasmopara viticola was detected to confer QoI resistance. Polymorphism analyses on the mitochondrial genome showed that 4 major haplotypes (IR, IS, IIR, IIS) coexisted in French vineyards. In France, the most frequent haplotype (IR, IS) reached 77.44% in P. viticola populations. The resistant alleles (IR, IIR) frequencies ranged from 0 to 75% with an average of 23.25%. Based on determination of the fitness index (Fi), QoI-resistant strains did not exhibit a cost and often tended to have good fitness. To assess these results, competition assays with different mixtures of sensitive and resistant strains using biological and molecular (Q-PCR) tests were done. The competitiveness of resistant isolates varied according to their aggressiveness index, suggesting that there is no noticeable cost of QoI resistance in controlled conditions in P. viticola., Depuis son introduction en Europe Plasmopara viticola (mildiou de la vigne) développe régulièrement des résistances aux produits phytosanitaires, y compris à des molécules récentes telles que les inhibiteurs de la respiration mitochondriale de type QoI (Quinone outside Inhibitor). L’analyse du gène codant pour l’enzyme cible (cytochrome b) révèle la présence d’une mutation majeure en position G143A, impliquée dans l’acquisition de cette résistance. L’étude de la variabilité de cette zone du génome mitochondrial démontre l’existence d’au moins deux phénomènes d’apparition de la résistance indépendants chez le mildiou de la vigne en Europe. À partir de 1015 isolats de mildiou collectés dans le vignoble français en 2003 et 2004, nous montrons la prévalence de 4 haplotypes majeurs que nous avons appelés IS, IR, IIS et IIR. L’haplotype I est le plus fréquent (77,44%). La distribution des allèles de résistance en début de saison représente 23,25% en France. L’évaluation de différents paramètres impliqués dans le développement de l’agent pathogène durant son cycle de reproduction asexuée et la mise au point d’un indice de fitness (IA) ont permis d’estimer le coût de la résistance. Des tests de compétitivité réalisés entre une souche sensible et deux résistantes aux QoIs complètent cette étude qui montre que les souches résistantes possèdent un aussi bon potentiel de survie que les souches sensibles durant la phase asexuée en conditions de laboratoire, lequel dépend essentiellement de leur fitness.

Real time PCR assays using SYBR green technology were developed to detect and quantify several Cyp51 gene SNPs and one mitochondrial cyt b gene SNP of grapevine powdery mildew (Erysiphe necator). These tools allowed to identify and quantify the two genetic groups A and B of E. necator, the presence or absence of a high resistance to fungicides DMIs (Demethylase inhibitors), and the presence or absence of resistance to QoIs (Quinone outside inhibitor) in powdery mildew populations in French vineyard. Fifty populations sampled in six French regions were used, describing a new picture of E. necator population diversity in French vineyard., Des outils de détection et de quantification rapides ont été développés pour Erysiphe necator (l’oïdium de la vigne) pour évaluer la distribution des deux groupes génétiques A et B dans le vignoble français, ainsi que le niveau de résistance aux fongicides IDMs (Inhibiteur de la C14-sterol déméthylase) et QoIs (Quinone outside inhibitor, inhibiteur de la respiration mitochondriale). Sur la base de la détection de différents SNPs (Single Nucleotide Polymorphism) positionnés respectivement en position G37V et Y136F du gène Cyp51 de la C14-éburicol déméthylase et en position G143A du gène mitochondrial du cytochrome b, différents marqueurs de PCR quantitative ont été développés et testés dans le vignoble français. Cinquante populations d’oïdium de la vigne collectées en 2008 et provenant de différentes régions ont permis de décrire un nouvel état de la variabilité et de la résistance de l’oïdium de la vigne en France.

Phosphonates are well known to possess powerful antifungal activity, and the fungicide fosetyl-Al is known to exert both a direct effect on the pathogen and an indirect effect via stimulation of host defences. In this study, the efficacy of two phosphonate derivatives fosetyl-Al and a foliar fertilizer (PK2) was tested on different genotypes and phenotypes of grape downy (Plasmopara viticola) and powdery (Erysiphe necator) mildews. We quantified the level of gene expression of proteins involved in potential plant defence pathways by RTQ-PCR and compared the gene expression induced after treatments with Benzothiadiazole (BTH), which mimics salycilic acid in natural systemic acquired resistance. Phosphonate derivatives are efficient against powdery mildew depending on genetic group (A or B) and that group B strains are four-fold more sensitive to fosetyl-Al than group A strains. Field trials undergone in 2009, show significant differences in fosetyl, BTH, dithane efficiencies compared to the control against downy mildew after artificial contamination. We conclude on the role of diversity of the two pathogens on the efficacy of these chemical compounds and also on the effective stimulation of grapevine plant defences., Les phosphonates, sont connus pour posséder un pouvoir antifongique, mais également pour stimuler les défenses des plantes. Dans cette étude l’efficacité de deux phosphonates ; le fosétyl-Al et un fertilisant foliaire (PK2) a été évaluée sur différents génotypes et phénotypes de mildiou de la vigne (sensibles ou résistants aux fongicides - Plasmopara viticola) et d’oïdium (Erysiphe necator- groupe génétique A ou B). Leur efficacité a été comparée à celle de l’acibenzolar-S-méthyle, un analogue de l’acide salicylique décrit comme stimulateur des défenses. En parallèle, nous avons également quantifié par RT-QPCR l’expression de 16 gènes d’intérêt impliqués dans les défenses des plantes. Il existe des efficacités variables de la stimulation des défenses de la vigne en fonction du groupe d’agents pathogènes considérés. L’expression des gènes de défenses varie selon la molécule stimulatrice mais également selon la variabilité inter et intra espèces des pathogènes. En complément, une étude d’efficacité sur le terrain a été réalisée en 2009 qui compare les efficacités de traitements du fosétyl-Al, de l’acibenzolar-S-méthyle et du mancozèbe vis-à-vis du mildiou après une inoculation artificielle de mildiou.

National audience

In this study, a simple bioassay on leaf discs was used to establish the state of fungicide sensitivity distribution of strawberry powdery mildew (Podosphaera aphanis) to two triazole DMI fungicides, myclobutanil and penconazole. The distribution of the EC50 of 23 isolates shows a progressive variation depending on the different mechanisms involved in the resistance acquisition process. Discriminatory doses (5 or 2 mg/L) of myclobutanil and penconazole were selected to identify highly resistant individuals or detect significant shifts in the field populations. 73.9% of isolates were less sensitive to a DMI and 47.8% exhibited less sensitivity to both fungicides. This is the first study to measure P. aphanis sensitivity to DMI fungicides in France., Une méthode permettant d’évaluer la sensibilité aux fongicides de plusieurs souches d’oïdium du fraisier (Podosphaera aphanis) collectés au cours des années 2006-2007 dans différents bassins de production en France a été mise au point sur disques de feuilles de fraisier en survie. Les ED50 obtenus pour le myclobutanil varient de moins de 0,1 à 14, 67 mg/L et celles pour le penconazole sont comprises entre 0,04 et 4,2 mg/L. Un facteur supérieur à 100 sépare la souche la plus sensible des plus résistantes. Des doses discriminantes, respectivement de 5 et 2 mg/L permettent de sélectionner les individus les plus résistants et de suivre l’évolution de la sensibilité des populations au champ. Une analyse de la résistance montre qu’il existe une résistance croisée positive entre les souches résistantes au myclobutanil et au penconazole. 73,9% des souches testés sont résistantes à l’un des deux fongicides IDMs et 47,8% montrent une sensibilité réduite au deux molécules

International audience

National audience