Phymatotrichopsis omnivora - Pourriture des racines au Texas

Phymatotrichopsis omnivora est un pathogène fongique nécrotique qui a une très large gamme d'hôtes, attaquant près de 2000 espèces de dicotyledonus. Il est connu pour habiter dans les sols alcalins et calcaires du sud-ouest des États-Unis.  Il cible particulièrement les dicots car la plupart des monocotylédones sont immunisés.  Les plantes hôtes économiquement importantes affectées par l'espèce comprennent: les arachides, le coton, la luzerne, les pommes, les pacanes et les arbres ornementaux.

Les premiers symptômes de la maladie sont souvent la chlorose des feuilles. Ceci est ensuite suivi par le brunissement et le flétrissement des feuilles. Finalement, après deux semaines des premiers symptômes, la plante meurt.  Sur le terrain, les cotonniers infectés présentent un flétrissement entre le milieu et la fin de l'été, forment de grandes parcelles circulaires et meurent plus tard. Après un examen plus approfondi, le système vasculaire de la plante hôte présentera une décoloration importante.  Sous le sol, des signes plus observables sont présents. Des hyphes ramifiés cuniformes distinctifs sont trouvés sur le tissu racinaire infecté qui sont observables au microscope composé (Figure 1). De plus, les racines pivotantes de la plante infectée seront couvertes de brins mycliés. 

Figure 1: Les hyphes cruciformes sont un signe unique observé à l'aide d'un microscope composé

Un autre signe macro se produit dans des conditions environnementales favorables à humidité élevée où des tapis de spores apparaissent.  Malgré le nom, le but de ces tapis de spores n'est pas connu pour aider à la dispersion. Bien que la présence de la phase condiale sur les tapis de spores soit connue, la fonction de la conidia produite reste inconnue puisque la germination des conidia est rarement observée  Les tapis de spores sont de couleur beige et blanc, trouvés à la surface du sol près de la plante infectée. 

Phymatotrichopsis omnivore prospère dans des conditions météorologiques chaudes et humides. La maladie est la plus contagieuse dans des conditions humides et chaudes. Les symptômes des plantes sont plus dramatiques dans des conditions chaudes, car les plantes deviennent de plus en plus dépendantes de leurs racines dans ces conditions.  L'agent pathogène, P. omnivore, préfère également les sols calcaires alcanes qui gèlent rarement, d'où la raison pour laquelle il est principalement limité au sud-ouest des États-Unis. 

Figure 2: Cycle de la maladie à P. Omnivera

La maladie hiverne sous forme de sclérotes ou de mycélium sur des tissus végétaux morts. Une fois le printemps au début de l'été arrivé, la phase de germination avec croissance des hyphes se poursuit. Suite à cela, la colonisation des racines se produit. Au milieu et à la fin de l'été, vous commencez à voir la maladie à son stade infectieux, c'est-à-dire lorsque vous commencez à observer les symptômes associés.  L'agent pathogène pénètre dans l'hôte et colonise le tissu racinaire de la plante, causant la pourriture des racines. Cela provoque initialement les premiers symptômes de feuilles chlorotiques et éventuellement le flétrissement. Les anneaux de maladie de la pourriture des racines s'élargissent et le champ peut être classé en trois zones en fonction de l'état de la plante: asymptomatique, avant de la maladie et survivant.  Le pathogène finira par se répandre en infectant les plantes voisines, le tissu végétal infecté servant d'inoculum secondaire alimentant la maladie. En situation d'humidité élevée, les conidies sont produites sur des tapis de spores, mais son rôle dans la dispersion est actuellement inconnu car il a été très rare que des conidies germent et facilitent la propagation de la maladie. 

P. omnivore formera plusieurs hyphes différenciés. Au départ, les tubes germinatifs émergent des sclérotes du sol qui hivernent.  La structure des sclérotes agit comme l'inoculum primaire dans les champs affectés.  Les hyphes pathogènes infecteront la racine de l'hôte ou formeront du mycélium avec une écorce différenciée. Au contact des racines de l'hôte, P. omnivore forme un manteau mycélien à la surface de la racine.  Cela conduit à une nécrose de l'épiderme et du tissu cortical sous-jacent, conduisant à des lésions radiculaires. À mesure que la maladie progresse, les racines sont couvertes par les brins mycéliens caractéristiques de couleur cannelle recouverts d'hyphes stériles circulaires, un signe diagnostique de la pourriture des racines du Texas.  Les racines aux stades ultérieurs de l'infection présentent une décoloration vasculaire importante due à des nécroses racinaires. Le brin mycélien et le développement des symptômes dans les racines infectées au champ sont encore plus visibles sur le coton.  À la fin de l'été et à l'automne, les brins mycéliens formés à la surface des racines ou dans le sol forment des sclérotes pour survivre à l'hiver, complétant ainsi le cycle de vie.

En tant que pathogène du sol, Phymatotrichopsis omnivore pénètre dans la plante hôte par les racines.  Il pénètre l'hôte en cultivant des hyphes infectieux qui recouvrent l'épiderme de la racine de la plante hôte et infectent finalement l'épiderme et les jonctions des cellules corticales de l'hôte végétal au lieu d'avoir des organes de pénétration spécialisés comme une appressoria.  À partir de là, le pathogène fongique infecte le système vasculaire de la racine et commence à causer des lésions de la racine corticale, ce qui est plus prononcé dans l'analyse des microréseaux de coton et le profilage de l'expression des gènes a révélé que certaines voies liées à la défense des plantes telles que la production d'acide jasmonique, d'éthylène et de flavonoïdes étaient réduit aux stades infectieux ultérieurs.  Cela suggère que pour éviter la défense des plantes Phymatotrichopsis omnivore suppriment la production de ces défenses phytochimiques pour assurer le succès. 

Il existe actuellement des méthodes pas réussi à contrôler la gravité et l’apparition de la maladie à une échelle commerciale   .  Aucun fongicide ni aucune stratégie de fumigation du sol ne se sont avérés efficaces. Des produits chimiques tels que le bromure de méthyle, l'ammoniac anhydre et les sels d'ammonium ont été testés comme étant efficaces mais exigeant une injection profonde dans le sol, donc coûteux et non commercialement réalisables.  En outre, les fongicides systémiques tels que les benzimidazoles et les inhibiteurs de la biosynthèse des stérols se sont révélés également limiter P. omnivore, mais les fongicides systémiques sont coûteux et présentent une faible pénétration dans le sol, donc poursuivi avec prudence.  Actuellement, les meilleures méthodes se limitent principalement aux pratiques culturelles. La stratégie la plus efficace consiste à identifier les parcelles malades et à planter des plantes non sensibles.  Une autre stratégie consiste à échapper à l'hôte, en plantant des variétés à maturation précoce pour la récolte avant l'été, lorsque la maladie est la plus active. Aussi en ciblant les sclérotes, la structure de survie, en utilisant un labour profond d'une charrue à versoir (6-8 pouces de profondeur). Il y a aussi des réflexions sur la lutte biologique par compétition microbienne qui pourraient limiter P. omnivore, les genres proposés Gliocladia et Trichoderma seraient antagonistes de P. omnivore, mais ces résultats ne sont pas correctement testés et rapportés. 

L'agent pathogène est un agent pathogène particulièrement important sur le plan économique dans le coton, causant des pertes importantes en moyenne de 100 millions de dollars par an (sur la base des estimations des pertes dues à la maladie et des données de prix pour 1980–2008; fournies par le National Cotton Council of America. C'est aussi une maladie grave qui peut entraîner de graves pertes de rendement sur de nombreuses cultures horticoles telles que les arachides, les pommes, les pêches et les arbres ornementaux.