Code de projet : MU03-PATH02
Chef de projet
Antonet Svircev - Agriculture et Agroalimentaire Canada
Objectif
Définir et mettre au point des bactériophages en tant qu'agents de lutte biologique et optimaliser la mise à l'échelle et les systèmes de livraison de ce nouveau produit pour la gestion des pathogènes du feu bactérien, Erwinia amylovora
Sommaire de résultats
Le feu bactérien, causé par l'Erwinia amylovora, est une maladie qui fait des ravages dans les plantations de pommiers et de poiriers. Les tissus infectés paraissent brûlés. La bactérie peut tuer des arbres en très peu de temps et causer ainsi des pertes importantes. La streptomycine est le traitement privilégié contre le feu bactérien. Cependant, des souches d'E. amylovora résistantes à cet antibiotique sont apparues dans quelques unes des principales régions productrices de pomme et de poire d'Amérique du Nord. Le présent projet, qui s'est échelonné sur trois ans, avait pour objet d'étudier la possibilité d'utiliser des bactériophages, c'est à dire des virus qui s'attaquent à des bactéries, pour lutter contre le feu bactérien dans les vergers et d'obtenir avec ces agents des résultats comparables à ceux que peut donner la streptomycine. Sept bactériophages très virulents s'attaquant spécifiquement à l'agent du feu bactérien ont été isolés et cultivés, puis leur efficacité a été comparée, dans des essais en laboratoire et au champ, à celle de la streptomycine et de deux biopesticides récemment homologués, le BlightBan® et le Bloomtime®. Les chercheurs ont élaboré des protocoles sûrs pour la culture et le traitement des sept bactériophages choisis et ont mis au point un véhicule bactérien qui permet la survie et la reproduction des bactériophages sur les fleurs. Les bactéries utilisées comme véhicule agissent également comme agent biologique en produisant une substance antibiotique. Les essais au champ ont montré que le système bactériophages-véhicule bactérien pouvait être aussi efficace que les biopesticides commerciaux BlightBan® and Bloomtime® et, dans certains cas, aussi efficace que la streptomycine.
Le séquençage complet du génome d'un des isolats a permis de mettre au point des techniques moléculaires faisant intervenir la PCR en temps réel pour la détection et l'estimation in situ des populations microbiennes. Un protocole et un milieu tampon spéciaux ont permis de déterminer des amorces et des sondes spécifiques fiables pour la détection multiple en temps réel des bactériophages, des bactéries les véhiculant et du pathogène. Ces outils ont été utilisés pour montrer que les populations de bactériophages augmentent en présence des bactéries qui leur servent de véhicule puis attaquent le pathogène lorsque celui ci est introduit dans le système phages-véhicule bactérien.
Le projet a établi qu'il est possible de concevoir, à partir de bactériophages, un système biologique novateur et très efficace pour lutter contre le feu bactérien. Des études préliminaires sur la gamme d'hôtes possibles des bactériophages choisis montrent que ceux-ci, bien qu'ils ne s'attaquent qu'à l'E. amylovora, peuvent s'attaquer à des isolats de l'E. amylovora de différentes régions. On peut donc penser qu'en réunissant plusieurs bactériophages, on pourrait obtenir un biopesticide d'application « universelle », c'est à dire pouvant être utilisé indifféremment dans toutes les régions, sans qu'il soit nécessaire d'adapter la composition.
Nous avons eu des entretiens exploratoires avec des entreprises susceptibles d'être intéressées par la mise au point de la technologie, et nous communiquerons prochainement avec les autorités fédérales pour connaître les exigences réglementaires s'appliquant au produit. Nous planifions également des études sur les formulations et les méthodes d'encapsulation qui permettraient de prolonger la survie des bactériophages sur les fleurs et faciliteraient la production commerciale.