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Pour la plupart des gens, une verrue sur la peau est un problème inesthétique, mais généralement mineur. Pour les producteurs agricoles, la galle verruqueuse sur les tubercules constitue une menace beaucoup plus grave. La maladie est causée par le Synchytrium endobioticum, champignon transmis par le sol dont les spores peuvent demeurer en dormance dans un champ pendant plus de 40 ans et qui provoque l’apparition de formations ressemblant à des choux-fleurs et d’excroissances verruqueuses sur les pommes de terre. Bien que la galle verruqueuse de la pomme de terre ne constitue pas une menace pour la santé humaine ou la sécurité alimentaire, aucun traitement efficace n’est connu contre la maladie, et celle-ci pourrait avoir d’énormes répercussions financières pour les producteurs agricoles en rendant les pommes de terre invendables et en limitant l’utilisation des champs touchés dans l’avenir.
La détection de la galle verruqueuse à l’Île-du-Prince-Édouard a eu des répercussions importantes sur la production et les exportations de pommes de terre de la province. L’Agence canadienne d’inspection des aliments (ACIA) et les producteurs de pommes de terre ont pris des mesures pour contenir la gale verruqueuse de la pomme de terre, lutter contre cette maladie et empêcher sa propagation à l’intérieur et à l’extérieur de la province, mais les chercheurs d’Agriculture et Agroalimentaire Canada (AAC) et de l’ACIA de l’Est canadien ont également mené des recherches sur cette maladie complexe et ont fourni aux producteurs des outils supplémentaires pour en réduire les effets.
Les gènes sont-ils la clé?
Hai Nguyen, Ph. D., chercheur d’AAC au Centre de recherche et de développement d’Ottawa, étudie depuis plusieurs années le génome (ensemble des gènes) de la galle verruqueuse de la pomme de terre.
« Le séquençage du génome de la galle verruqueuse de la pomme de terre nous offre un fondement pour mieux comprendre ce qui cause l’infection chez les pommes de terre, les voies métaboliques que l’agent utilise pour survivre et ses points faibles. Une fois que nous connaissons les séquences, nous pouvons mettre au point de meilleurs outils de détection, ce qui peut améliorer nos possibilités de concevoir différents traitements pour entraver les voies critiques ou interférer avec celles-ci et bloquer efficacement l’infection chez les pommes de terre. »
– Hai Nguyen, Ph. D., chercheur, Agriculture et Agroalimentaire Canada
Hai Nguyen s’est associé à des scientifiques des Pays-Bas, où les producteurs luttent également contre la galle verruqueuse de la pomme de terre. En 2022, les collaborateurs ont pu établir plusieurs séquences du génome de la galle verruqueuse de la pomme de terre. Cette cartographie ouvre la voie à d’autres recherches d’AAC pour la lutte contre la galle verruqueuse de la pomme de terre, faisant du Canada l’un des leaders de la recherche sur la génomique de la maladie.
Les recherches de Hai Nguyen contribuent à la mise au point de nouveaux outils permettant de détecter les divers types de la maladie. Bien que la galle verruqueuse soit causée par une seule espèce de champignon, il existe plus de 40 types de galle verruqueuse à travers le monde, se différenciant par leur capacité d’infecter différentes variétés de pommes de terre. À l’Île-du-Prince-Édouard et à Terre-Neuve-et-Labrador, trois types de la maladie ont été observés.
« Différents champs de pommes de terre dans le monde peuvent présenter un ou plusieurs types de gale verruqueuse. La connaissance de l’ensemble des gènes de chaque type améliorera considérablement notre capacité à détecter la présence de la galle verruqueuse de la pomme de terre dans le sol et à déterminer de quel type il s’agit dans ce champ en particulier », explique Nguyen.
La génomique évolue avec le temps, et même si le chercheur et son équipe ont pu décoder le génome d’un type de gale verruqueuse de la pomme de terre, d’autres recherches sont en cours pour améliorer la qualité de ce génome, ainsi que pour déterminer les gènes propres aux trois types de la maladie actuellement connus au Canada.
« Nous travaillons à la création de ce que j’appelle le pan-génome, c’est-à-dire un génome unique qui représenterait tous les types de gale verruqueuse de la pomme de terre », indique Nguyen.
« Le pan-génome combine toute cette diversité. Il contribuera à la mise au point d’outils de détection de la galle verruqueuse plus efficaces et au processus de sélection de nouvelles variétés résistantes à la maladie. »
Combattre la galle verruqueuse grâce à des variétés de pommes de terre
La galle verruqueuse de la pomme de terre est extrêmement persistante et, à l’heure actuelle, le seul moyen efficace de lutter contre la maladie est d’empêcher le déplacement de sol d’un endroit à l’autre. David De Koeyer, Ph. D., scientifique d’AAC, et son équipe du Programme national d’amélioration de la pomme de terre d’AAC, au Centre de recherche et de développement de Fredericton, espèrent prévenir la gale verruqueuse de la pomme de terre à la source, c’est-à-dire au niveau de la pomme de terre, plus précisément en mettant au point des variétés résistantes à la maladie.
« Les variétés de pommes de terre résistantes sont essentielles dans la lutte contre la galle verruqueuse. Il n’existe pas encore de moyens connus pour éliminer le pathogène, mais une variété hautement résistante permettrait de freiner l’augmentation de la population du pathogène ainsi que la propagation. »
– David De Koeyer, chercheur, Agriculture et Agroalimentaire Canada
L’équipe de Fredericton a isolé l’ADN des centaines de variétés et de clones de sélection de pommes de terre de son inventaire et l’a soumis à un dépistage des marqueurs d’ADN associés à la résistance à la galle verruqueuse de la pomme de terre.
« Nous avons cerné des variétés résistantes pour les producteurs de pommes de terre du marché du frais, notamment des variétés à peau brune et à peau rouge, mais nous n’avons pas encore trouvé de variété ayant le même potentiel de résistance pour les secteurs de la frite ou de la croustille. Nous concentrons donc nos efforts de sélection sur ces secteurs, avec le soutien du PEI Potato Board », explique De Koeyer.
La sélection des plantes demande beaucoup de travail, et la recherche génétique de Nguyen permettra d’accélérer les travaux de sélection de De Koeyer, grâce à l’identification des gènes qui causent la maladie pour chaque type de la galle verruqueuse. L’équipe du programme de sélection pourra ainsi utiliser des marqueurs de gènes de résistance pour éliminer les variétés de pommes de terre qui sont des cibles faciles pour la galle verruqueuse, trouver des variétés qui pourraient déjà être résistantes à la maladie et mettre au point de nouvelles variétés résistantes à la galle verruqueuse.
« Nous disposons d’une grande quantité de données historiques et de matériel génétique de pomme de terre résistant. Nous devons maintenant trouver la relation entre les marqueurs d’ADN et la réaction à chaque type de gale verruqueuse de la pomme de terre. Il y a encore du travail à faire en ce qui concerne la validité des prédictions offertes par les marqueurs de résistance », affirme De Koeyer.
Site de recherche de pointe de Terre-Neuve-et-Labrador
À environ 67 kilomètres à l’ouest de St. John’s, à Terre-Neuve-et-Labrador, se trouve la ferme expérimentale d’Avondale d’AAC, qui est idéale pour la recherche sur la galle verruqueuse de la pomme de terre. Le champignon a été signalé pour la première fois à Terre-Neuve en 1909. Depuis, le sol, les pommes de terre et les autres légumes racines qui y sont cultivés ne peuvent pas quitter l’île afin d’éviter la propagation du champignon à d’autres régions. La présence de la galle verruqueuse et le statut de quarantaine de Terre-Neuve-et-Labrador font du site d’Avondale un lieu de recherche unique et précieux. Il s’agit du seul site de plein champ au Canada où il est possible de mener des recherches sur la galle verruqueuse de la pomme de terre en milieu agricole. Les diverses populations de l’agent pathogène trouvées dans la province y sont présentes dans le sol. Après la détection de la galle verruqueuse de la pomme de terre à l’Île-du-Prince-Édouard en 2021, AAC a redoublé d’efforts pour moderniser le site d’Avondale. De nouveaux portails, clôtures et accès à l’eau ont été installés, et la superficie du champ a été maximisée pour les essais de recherche.
Les chercheurs d’AAC de St. John’s Linda Jewell, Ph. D., et Tobias Laengle, Ph. D., ainsi que le nouveau biologiste Mohsin Zaidi, Ph. D., et la technicienne de recherche Karen Compton, appuient les activités de recherche au site d’Avondale. Ils mettent à l’essai les variétés de pommes de terre susceptibles d’être résistantes selon le chercheur De Koeyer, ainsi que de nouveaux fongicides et produits de lutte biologique pour évaluer s’ils pourraient être en mesure de freiner la galle verruqueuse.
La recherche sur la galle verruqueuse de la pomme de terre continue d’être un effort de collaboration, car tout le monde apporte des pièces clés au puzzle.
« Le processus prendra du temps, mais grâce à une équipe formidable qui travaille à la mise au point de divers outils et méthodes pour accélérer nos processus de recherche et aux nouvelles avancées en matière de recherche génomique et de sélection, nous nous rapprochons de notre objectif final, qui est de trouver un moyen de lutter contre la galle verruqueuse de la pomme de terre. »
– Linda Jewell, Ph. D., chercheuse, Agriculture et Agroalimentaire Canada
Principales découvertes et principaux avantages
- Une équipe de scientifiques d’AAC de l’Est canadien participe à la recherche sur cette maladie complexe et propose aux producteurs agricoles des solutions pour lutter contre la galle verruqueuse, causée par un champignon terricole qui peut demeurer en dormance dans un champ pendant plus de 40 ans et qui provoque l’apparition de protubérances ressemblant à des choux-fleurs et d’excroissances verruqueuses sur les pommes de terre.
- Bien que la galle verruqueuse de la pomme de terre ne constitue pas une menace pour la santé humaine ou la sécurité alimentaire, elle pourrait avoir d’énormes répercussions pour les producteurs en rendant les pommes de terre invendables et en limitant l’utilisation des champs touchés dans l’avenir.
- Hai Nguyen, Ph. D., chercheur d’AAC au Centre de recherche et de développement d’Ottawa, étudie depuis plusieurs années le génome (ensemble des gènes) de la galle verruqueuse de la pomme de terre.
- Les recherches de Hai Nguyen contribuent à la mise au point de nouveaux outils permettant de détecter les divers types de la maladie. La génomique évolue avec le temps, et même si le chercheur et son équipe ont pu décoder le génome d’un type de la maladie, d’autres recherches sont en cours pour améliorer la qualité de ce génome, ainsi que pour déterminer les gènes propres aux trois types de la maladie actuellement connus au Canada.
- David De Koeyer, Ph. D., et son équipe du Programme national d’amélioration de la pomme de terre d’AAC, au Centre de recherche et de développement de Fredericton, espèrent contribuer à prévenir la gale verruqueuse de la pomme de terre à la source, en mettant au point des variétés résistantes à la maladie.
- Les recherches génétiques du chercheur Nguyen permettront d’accélérer les travaux de sélection de De Koeyer en réduisant le nombre de gènes pour chaque type de la gale verruqueuse de la pomme de terre. Les chercheurs pourront ainsi utiliser des marqueurs de gènes de résistance pour éliminer les variétés de pommes de terre qui sont susceptibles d’être infectées par la galle verruqueuse, trouver d’autres variétés qui pourraient déjà être résistantes à la maladie et mettre au point de nouvelles variétés résistantes à la galle verruqueuse.
- À l’ouest de St. John’s, à Terre-Neuve-et-Labrador, se trouve la ferme expérimentale d’Avondale d’AAC, seul site de plein champ au Canada où il est possible de mener des recherches sur la galle verruqueuse de la pomme de terre en milieu agricole.
- AAC a récemment intensifié ses efforts pour moderniser le site d’Avondale. De nouveaux portails, clôtures et accès à l’eau ont été installés, et l’ensemble du champ a été dégagé en vue des essais de recherche.
- Les chercheurs d’AAC de St. John’s Linda Jewell, Ph. D., et Tobias Laengle, Ph. D., ainsi que le nouveau biologiste Mohsin Zaidi, Ph. D., appuient les activités de recherche au site d’Avondale visant à mettre à l’essai les variétés de pommes de terre potentiellement résistantes du chercheur De Koeyer et différentes stratégies de lutte contre la galle verruqueuse de la pomme de terre.
Linda Jewell présente des échantillons de pommes de terre au scientifique néerlandais Theo van der Lee à la ferme expérimentale d’Avondale d’AAC.
David De Koeyer montre deux des dizaines de variétés de pommes de terre que lui et son équipe de sélectionneurs mettent à l’essai pour en évaluer la résistance à la galle verruqueuse.
Les découvertes de Hai Nguyen dans le cadre de la recherche génomique sur la galle verruqueuse de la pomme de terre contribuent à l’identification des variétés résistantes et à la mise au point d’outils de détection et de variétés de pommes de terre résistantes à la galle verruqueuse.