Les phénomènes de résistance : Un danger latent et permanent

4 juin 2013

Après l’année à mildiou historique 2012, suivie d’un hiver et d’un printemps très pluvieux, beaucoup de viticulteurs abordent la campagne 2013 avec une certaine appréhension. La virulence du parasite lors du millésime précédent n’a-t-elle pas provoqué la sélection « d’individus mildiou » encore plus agressifs ? Comment ont évolué les phénomènes de résistance à certaines familles de fongicides, les QOI, les CAA ? L’innoculum de mildiou présent dans les parcelles sera-t-il plus puissant ? Les techniciens ont tiré les enseignements de cette campagne difficile, notamment sur l’évolution des phénomènes de résistance. Des travaux scientifiques conduits par l’UMR de santé végétale de l’INRA de Bordeaux permettent de proposer une nouvelle réflexion sur l’évaluation des risques de résistance intégrant des tests en début de saison.

 

 

Les phénomènes de résistance du mildiou suite à l’utilisation de diverses familles de fongicides sont un sujet de préoccupation important depuis de nombreuses années. Les premières défaillances ont été constatées dans le courant des années 80 avec les spécialités à base d’anilides (métalaxyl, ofurace, bénalaxyl…), dont les applications répétées sur les mêmes parcelles avaient engendré des pertes d’efficacité parfois spectaculaires. Cet événement a été l’élément déclencheur de recherches scientifiques nouvelles pour comprendre et trouver des parades à ces phénomènes.

Les chercheurs ont développé depuis 25 ans des tests de résistances spécifiques à chaque famille de fongicides avant même que les phénomènes de résistances soient observés au vignoble. Ces travaux ont permis aux services officiels (SRPV et aujourd’hui le SRAL) de mettre en place un Observatoire national de la résistance dans toutes les grandes régions viticoles françaises. L’outil a fait ses preuves en préservant pendant un certain nombre d’années l’efficacité de plusieurs familles de fongicides unisites. Les méthodes de détection de la présence de populations résistantes au mildiou, à l’oïdium et au botrytis reposent sur des tests biologiques ou PCR. Les prélèvements de feuilles et de raisins destinés à être analysés sont effectués en général dans les semaines précédant la récolte. La synthèse de ces analyses très spécifiques permet d’établir un état des lieux annuels de l’évolution de la résistance qui débouche sur la publication d’une note nationale.

Des échecs de protection en 2012 reliés à des pertes d’efficacité des fongicides

La très forte pression de mildiou en 2012 a-t-elle fait évoluer la résistance des fongicides de certaines familles, les Qol (azoxys-
trobine, famoxadone, pyraclostrobine, féna-midone), les CAA (benthiavalicarbe, diméthomorphe, iprovalicarbe, manidipropamid ou valifénalate), les Qil (cyazofamide, amétoctradine) ? Beaucoup de propriétés confrontées à des attaques de mildiou ont effectué des traitements curatifs avec des spécialités commerciales à base de CAA et de Qil. Le fait d’appliquer ces fongicides sur des épidémies déclarées provoque une pression de sélection sur la population de mildiou qui est toujours propice à la montée en puissance des phénomènes de résistance.

Des techniciens des services officiels et de la distribution ont aussi observé certaines situations d’échecs de protection qu’ils n’arrivent pas à relier à de mauvais positionnements des traitements ou à une déficience de la pulvérisation. Un technicien de la distribution nous a fait part de ces états d’âme sur le sujet : « En 2012, le mildiou a été d’une virulence exceptionnelle et tous les viticulteurs dont le dispositif présentait des points de fragilité ont été confrontés à des dégâts significatifs. Un resserrement des cadences insuffisant, des sous-dosages souhaités ou involontaires, un pulvérisateur défaillant, une impossibilité à pouvoir couvrir son vignoble en 8 à 10 heures… ont été propices au développement de la maladie. La pression de mildiou très intense s’est en plus étalée sur une longue période. Si la présence de dégâts dans certaines propriétés a pu s’expliquer par une faille dans la gestion de la protection, il y a aussi des situations où la maladie s’est développée chez des viticulteurs ayant fait preuve d’une grande maîtrise. Les cadences avaient été resserrées, la qualité de la pulvérisation n’était pas en cause ! J’avoue humblement qu’en présence de ces situations, la seule explication cohérente me paraît être une diminution de l’efficacité de certains fongicides liée à des phénomènes de résistance. C’est un sujet que l’on ne peut plus éluder aujourd’hui. Dès 2008, on avait des soupçons mais les trois millésimes à très faible pression (2009, 2010 et 2011) nous avaient fait oublier le problème. En 2012, la résistance semble s’être confirmée et cela va avoir une incidence sur le pilotage des calendriers de traitements. Les fongicides de la famille des CAA sont les plus concernés et désormais leur utilisation devra être abordée avec la plus grande prudence. Il faut aussi rester vigilant vis-à-vis des Qil dont l’efficacité doit être protégée. »

Des tests de résistance biologiques pour le mildiou et génétiques pour l’oïdum

Les chercheurs ont développé des tests de résistance spécifiques à chaque famille de fongicides qui permettent de quantifier l’importance des populations de mildiou, d’oïdium ou de botrytis qui ne sont plus contrôlées par l’utilisation de certaines matières actives. Pour le mildiou, la recherche de résistance repose sur des tests biologiques où des spores de mildiou sont mises en présence de différentes doses de fongicides. Des populations de champignon (le Plasmora Viticola) issues de parcelles infestées sont mises en culture au laboratoire sur des disques de feuilles saines ayant subi une protection fongicide avec des matières actives à différentes doses. L’absence ou le développement plus ou moins important du mildiou atteste de la présence de souches sensibles ou résistantes. Au niveau de l’oïdium, la recherche de résistance est réalisée avec des tests bio-moléculaires. Ils consistent, après identification du mécanisme de la résistance, à rechercher la mutation génétique responsable de ce phénomène. Une corrélation existe entre la fréquence des mutations et le risque de résistance.

Les épidémies primaires expriment la diversité naturelle des souches de mildiou

p29.jpgLa notion de résistance est à la fois simple et complexe à définir. Une population de champignons de mildiou ou d’oïdium est constituée d’une grande diversité d’individus à la fois proches et aussi différents. Au niveau du mildiou, à la fin de chaque saison l’aboutissement du cycle de reproduction sexuée du champignon provoque un brassage génétique qui débouche sur la formation des organes de conservation de la maladie : les œufs d’hiver. Lors du printemps suivant, les premières tâches sont issues d’individus mildiou très spécifiques dont la dynamique de développement va se poursuivre grâce à des cycles de reproduction asexués.

L’équipe de Mme Marie-France Corio-Costet, de l’UMR de santé végétale à l’INRA de Bordeaux, conduit depuis des années des recherches sur les phénomènes de résistance au mildiou et à l’oïdium. Les travaux concernent la compréhension des phénomènes de résistance et les conséquences qui en découlent au niveau du développement des épidémies : « Au niveau du mildiou, l’aboutissement du cycle de reproduction sexué en toute fin de saison abouti à la formation des organes de conservation de la maladie, les œufs d’hiver. Cet ultime développement de la maladie provoque un brassage génétique important qui est représentatif de la pression de sélection exercée par les applications de fongicides. Les toutes premières tâches primaires sont issues d’un individu de la population de mildiou dont il est possible de caractériser la nature en réalisant des tests d’identification génétiques. Les œufs d’hiver participent à la diversité génétique naturelle de la maladie. Pourquoi certains œufs d’hiver germent rapidement et d’autres pas ? Bien que jouant un rôle important, les conditions climatiques n’expliquent pas totalement ce phénomène. Les œufs d’hiver peuvent se conserver à la surface du sol pendant plusieurs années et leur durée de germination peut s’étaler durant trois à quatre mois (de mars à début juin) dans le contexte climatique des vignobles de la façade atlantique. Néanmoins, l’étalement de la germination des œufs d’hiver varie selon les conditions climatiques de chaque région viticole. Les travaux récents de chercheurs suisses ont mis en évidence que la germination des œufs d’hiver pouvait s’étaler durant tout le cycle végétatif. »

Un nouvel outil d’aide à la décision : les tests de résistance au printemps

La réalisation de tests de résistance en début de saison sur les premières épidémies de mildiou représente aujourd’hui une information technique précieuse pour les parcelles ayant subi de fortes infestations l’année précédente. Les premiers cycles de mildiou qui se développent, extériorisent des symptômes foliaires en l’absence de toute pression de sélection. Les tâches primaires de mildiou représentent l’expression naturelle des populations de champignons. Les différents individus qui composent cette population sont issus du brassage génétique ayant eu lieu à la fin de la saison précédente, lors du cycle de reproduction sexué. La réalisation de tests de résistance sur les infestations primaires constitue une source d’informations précieuse pour établir un véritable état des lieux du niveau de résistance. C’est un moyen supplémentaire qui permet de piloter plus judicieusement le choix des fongicides et leur nombre d’applications. M.-F. Corio-Costet estime que le fait de réaliser des tests de résistance sur les épidémies primaires de mildiou représente, dans les parcelles à risque, un nouvel outil d’aide à la décision pour mieux raisonner la mise en œuvre des calendriers de traitements : « En réalisant des tests de résistance sur les épidémies primaires, on obtient en quelque sorte un état des lieux de la population de mildiou d’origine en début de campagne. Savoir si le niveau de résistance observé en cours d’été dans des parcelles infestées se maintient, augmente ou baisse au printemps suivant n’est pas une information marginale. La première épidémie primaire se développe sans aucune pression de sélection car les applications des fongicides n’ont pas commencé. Elle est représentative de l’état de la population de mildiou qui s’implante naturellement dans un îlot de parcelles. A l’issue des tests, la résistance à telle ou telle famille de fongicides peut se conserver, s’accentuer ou parfois diminuer. Un niveau de résistance équivalent ou en hausse justifie une restriction d’emploi des matières actives concernées, pour éviter au maximum les effets de pression de sélection et l’amplification des phénomènes de résistance. A l’inverse, si elle baisse, cela est beaucoup plus encourageant. Les travaux de recherche ont confirmé l’intérêt de ces tests de résistance de début de saison. Parfois, les résultats des tests de résistance effectués sur les mêmes parcelles courant juillet et au mois de mai suivant révèlent des choses différentes. A mon sens, le développement des tests de résistance sur les épidémies primaires constitue un outil de diagnostic sous-utilisé qui doit trouver sa place dans les stratégies de conseils à vocation préventive. Après des campagnes marquées par le mildiou ou l’oïdium, les techniciens chargés de vulgariser les préconisations de protection du vignoble peuvent tirer un grand profit de ce moyen supplémentaire pour raisonner judicieusement les calendriers de traitements. »

La résistance au mildiou mono-génique des QOI

A l’issue de la difficile campagne mildiou 2012, l’équipe de l’UMR de santé végétale de l’INRA de Bordeaux a réalisé de nombreux tests de résistance qui permettent aux ingénieurs d’avoir une vision juste de l’évolution des phénomènes de résistance aux différentes familles de fongicides dans les vignobles de la façade atlantique. La famille des fongicides à base de QOI est confrontée à la résistance depuis presque dix ans. Le support de la résistance est conditionné par un seul gène, ce qui facilite l’adaptation des populations de mildiou à cette catégorie de fongicides. En fin de saison, suite au cycle de reproduction sexuée de la maladie, la résistance est transmise par l’ADN des mitochondries qui supportent les gènes de résistance. Si les mitochondries femelles portent le gène de résistance, la descendance la conservera. A l’inverse, si les mitochondries mâles portent le gène de résistance, la population de souches résistantes peut diminuer l’année suivante. Cette avancée scientifique peut laisser supposer que la résistance aux QOI pourrait régresser après plusieurs années d’absence de pression de sélection de ces fongicides (sans traitement).

Dans de nombreux vignobles, les anti-mildiou de la famille des QOI ont laissé de mauvais souvenirs aux viticulteurs et ces spécialités commerciales ne sont pratiquement plus utilisées dans la lutte contre le mildiou aujourd’hui. On peut regretter que dans les vignobles du Bordelais et de Cognac, aucun test de résistance sur les QOI n’ait été effectué à l’issue de la campagne 2012. Les fongicides de cette famille présentent un intérêt dans la lutte contre l’oïdium et le black-rot, et ils sont très utilisés dans la plupart des vignobles. Les résultats des tests de résistance à l’oïdium de la campagne 2012 confirment, dans la plupart des vignobles, une montée en puissance des phénomènes de résistance.

La résistance aux fongicides de la famille des CAA est avérée

L’efficacité des fongicides anti-mildiou à base de CAA (les matières actives suivantes : le diméthomorphe, l’iprovalicarbe, le benthiavalicarbe, la mandipropamid et la valifélanate) représente une source d’inquiétude majeure après la campagne 2012. Un certain nombre de constats émanant de la plupart des vignobles en France révèlent des diminutions plus ou moins importantes de l’efficacité lorsque les produits ont été appliqués de façon curative. Or en 2012, la pression de mildiou était si importante qu’à partir de la mi-juin, beaucoup de traitements ont été effectués en présence d’épidémies déclarées (d’intensité variable), ce qui a induit une pression de sélection au niveau des souches de mildiou. Déjà, à l’issue de la campagne 2008, les suspicions de résistance avaient été confirmées dans plusieurs régions viticoles.

Les études conduites par la DGAG et l’ANSES dans le cadre de la biovigilance sur les fongicides à base de CAA permettent de comprendre pourquoi les phénomènes de résistance sont apparus 15 à 20 ans après la commercialisation des premiers produits : « Les premiers fongicides de la famille des CAA sont apparus au début des années 90. La meilleure appréhension des phénomènes de résistance suites aux expériences malheureuses avec les anilides a permis aux techniciens d’établir des préconisations d’utilisation sur les familles à risques (tous les fongicides unisites). Le fait de limiter les utilisations à deux applications préventives par an a contribué à améliorer leur longévité. Par ailleurs, le support de la résistance des fongicides à base de CAA est conditionné par plusieurs gènes. C’est une résistance récessive impliquant plusiuers gènes et plusieurs allèles. Le phénomène de résistance ne peut se produire que si les différents chromosomes et allèles font l’objet d’une mutation. D’un point de vue biologique, c’est un mécanisme plus complexe (multi-géniques) qui a mis plus de temps à s’installer. Aujourd’hui, la résistance aux fongicides à base de CAA est avérée dans la plupart des régions viticoles françaises. »

Des tests de résistance biologique complexes à mettre en œuvre

p32.jpgLes tests de résistance effectués sur les CAA sont des tests biologiques fondés sur la réaction d’une épidémie de mildiou à diverses doses de matière actives (en l’occurrence l’iprovalicarbe ou le diméthomorphe). Le référentiel de doses utilisées peut être soit une gamme de doses (8 doses différentes) soit des doses différentes (de 3, 10 et 100 mg/l) qui sont comparées à un témoin 0. La mise en culture des populations de mildiou au contact des diverses solutions de fongicides a pour but d’obtenir le développement des épidémies dont l’intensité traduit l’absence ou la présence de souches résistantes. L’observation des boîtes de cultures débouche sur des notations visuelles quantifiant l’intensité des sporulations. Les résultats sont établis à partir d’une échelle allant de 0 (absence de sporulation) à 4 (une sporulation intense). La moyenne des notes est ensuite transformée en % d’intensité de sporulation par rapport au témoin. Les résultats présentés sous forme de graphiques permettent d’établir deux critères de référence, la CI 50 correspondant à la concentration de fongicide limitant de 50 % l’intensité des sporulations (populations présentant une dérive de sensibilité) et la CMI, qui correspond à la dose inhibant 100 % de sporulation et engendrant l’inefficacité. Ces deux éléments permettent de caractériser le degré de résistance des populations de mildiou des divers fongicides. Le protocole de la méthode de recherche des résistances fait aujourd’hui l’unanimité auprès des laboratoires officiels (de la DGAL et de l’INRA). Le coût unitaire des tests biologiques de résistance au mildiou dépasse une centaine d’euros.

Pas de résistance aux fongicides à base de QII mais certaines suspicions

Des recherches de résistance au mildiou avec la nouvelle famille des QII ont été réalisées en 2012 par la DGAL et l’ANSES. Elles n’ont pas révélé de dérive mais certaines suspicions existent dans diverses régions viticoles (dans le Gers et en Charentes). Dans les populations de mildiou ou d’oïdium, il est possible et probable que des souches résistantes aux diverses familles de fongicides existent naturellement, mais leur présence quantitative est marginale (faible à très faible). Elles font en quelque sorte partie « du potentiel épidémique mildiou ou oïdium ». Leur émergence se produit lorsqu’une pression de sélection est exercée par les applications de fongicides. Ce sont les excès d’utilisation de certaines familles de produits qui conduisent à leur inefficacité. C’est un phénomène naturel qu’il est nécesaire de contrôler pour limiter les pertes d’efficacité des fongicides. Par contre, il est possible d’anticiper les dérives de résistance en ayant une pleine connaissance des risques engendrés par les différents fongicides utilisés. La surveillance de l’évolution des résistances au plan national mais aussi dans chaque région viticole en début et en fin de saison représente le seul moyen technique d’anticiper l’usure prématurée des diverses familles de fongicides unisites. Heureusement que quelques chercheurs se sont battus pour continuer les recherches.

Se doter d’un contre-pouvoir de connaissance scientifique

Or, la réduction d’utilisation des intrants phytosanitaires ne pourra pas être abordée sans que les acteurs de la recherche des services officiels possèdent des connaissances approfondies et indépendantes des modes d’actions des divers outils « fongicides » (sur les plans environnemental, de l’efficacité et des conséquences sur la santé humaine). Les acquisitions scientifiques dans ces divers domaines représentent un contre-pouvoir essentiel vis-à-vis des travaux de développement techniques conduits par les sociétés d’agrochimie. Ces acteurs commerciaux effectuent un travail cohérent fondé sur la demande des utilisateurs et aussi sur les exigences de fonctionnement économiques de leurs entreprises. Les aspects financiers et les exigences de retours sur investissements à court terme sont aujourd’hui des réalités qui prennent de plus en plus le pas sur les attentes véritables des agriculteurs et des viticulteurs en matière de protection des cultures. La mise en place de cellules de réflexion scientifiques permanentes et prospectives sur les outils fongicides qui émanent directement de la filière viticole est la seule alternative pour éviter les dérives d’utilisation et envisager de manière constructive la réduction des intrants dans le cadre du plan Ecophyto. Se doter de capacités intellectuelles pleinement au service de la profession est sans aucun doute le moyen efficace des démarches de « viticulture durable ».

Bibliographie :
− Mme Marie-France Corio-Costet, directeur de recherche de l’UMR de santé végétale à l’INRA de Bordeaux.
− M. Jacques Grossman, l’expert vigne de la DGAL.
− Plan de surveillance du mildiou 2012 de l’ANSES.
– Articles parus : Corio-Costet (M.-F.), Dufour (M.-C.), Fontaine (S.), Micoud (A.) – « Oïdium de la vigne, évolution de la résistance aux fongicides de 2008 à 2011 », Phytoma, 655, 2012, 11-14. – Fontaine (S.), Caddoux (L.), Micoud (A.), Grosman (J.), Magnien (C.), Dufour (M.-C.), Corio-Costet (M.-F.) – Le point sur la résistance de cible aux inhibiteurs de la 14-alpha-déméthylase et aux strobilurines chez E. Necator : bilan de quatre années de suivis. AFFP. 10e Conf. int. sur les maladies des plantes, Tours, 3-5 décembre 2012.

Le point sur la notion de résistance
l Les populations de champignons de mildiou et d’oidium sont constitués d’individus proches et aussi différents.
l Naturellement, des souches d’individus résistants aux familles de fongicides unisites existent mais quantitativement elles sont marginales.
l C’est la pression de sélection exercée par l’application des fongicides unisites qui provoque le développement de la résistance.
l L’apparition de la résistance provoque des pertes d’efficacité des fongicides.

L’intérêt des tests de résistance de début de saison
Les épidémies primaires sont représentatives de la population naturelle de mildiou.
Faire des tests de résistance sur les premiers cycles de mildiou permet d’obtenir un état des lieux de la résistance avant le démarrage de la protection.
Un nouvel outil d’aide à la décision pour gérer l’utilisation des fongicides.

Le point sur la résistance au CAA
Une résistance récessive impliquant plusieurs chromosomes et allèles.
l La résistance n’est effective que si les deux jeux de chromosomes et d’allèles font l’objet d’une mutation.
l Seuls des tests biologiques permettent de quantifier le niveau de résistance.
l La résistance au CAA est avérée dans pratiquement toutes les régions viticoles françaises.

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