First report of Fusarium nygamai causing pigeon pea wilt across Uttar Pradesh

Dans les champs de l'Uttar Pradesh, en Inde, une lutte silencieuse se joue entre une culture vivrière vitale et un ennemi invisible. La culture est le pois d'Angole, une légumineuse robuste qui constitue une source cruciale de protéines et de nutrition pour des millions de personnes à travers l'Asie et l'Afrique. C'est une plante résiliente, pourtant elle est confrontée à une menace dévastatrice appelée la flétrissure. Cette affection est causée par des champignons qui vivent dans le sol et envahissent la tuyauterie interne de la plante. Une fois à l'intérieur, ces envahisseurs microscopiques obstruent les tubes conducteurs d'eau, provoquant le jaunissement des feuilles, le brunissement des tiges et l'effondrement de la plante entière. Depuis des décennies, les agriculteurs et les scientifiques savent qu'un champignon spécifique, identifié de longue date comme étant Fusarium udum, est le principal coupable de ces pertes. Cependant, l'histoire complète de ce qui se passe sous terre est restée incomplète, laissant les cultivateurs sans une image complète de la menace à laquelle ils sont confrontés.

Une équipe de chercheurs issus d'universités et d'instituts de recherche à travers l'Inde s'est donné pour mission de découvrir la véritable identité des champignons attaquant les cultures de pois d'Angole dans l'Uttar Pradesh. Ils se sont rendus dans seize districts différents, collectant des échantillons de plantes malades présentant les signes classiques de flétrissement. Dans leurs laboratoires, ils ont soigneusement extrait les champignons des racines et des tiges de ces plantes mourantes. À partir du sol et des tissus infectés, ils ont isolé quatre-vingt-dix-sept souches distinctes du champignon. Pour comprendre lesquelles étaient les plus dangereuses, les scientifiques ont observé les outils que les champignons utilisent pour décomposer la plante. Ils ont mesuré l'activité de deux enzymes spécifiques, qui agissent comme des ciseaux moléculaires, coupant à travers les parois cellulaires résistantes de la plante pour permettre au champignon d'entrer et de se nourrir. Ils ont découvert que, bien que de nombreuses souches soient présentes, seules cinq présentaient une capacité particulièrement élevée à produire ces enzymes destructrices.

Les chercheurs ont ensuite mis ces cinq souches agressives à l'épreuve. Ils ont fait pousser des graines de pois d'Angole dans des environnements contrôlés, certains étant connus pour être résistants à la maladie et d'autres hautement sensibles. Lorsqu'ils ont introduit les champignons, les résultats ont été frappants. Une souche, que l'équipe a nommée Rj, s'est révélée être la plus destructrice, provoquant le taux d'infection le plus élevé et le flétrissement le plus sévère tant dans les plantes résistantes que dans les plantes sensibles. Pour identifier exactement ce qu'était cette souche mortelle, les scientifiques se sont tournés vers l'analyse génétique. Ils ont examiné l'ADN des champignons, comparant des séquences génétiques spécifiques à une base de données mondiale. Les résultats ont révélé une découverte surprenante : la souche la plus virulente, Rj, n'était pas l' Fusarium udum attendu. Au lieu de cela, elle appartenait à une espèce appelée Fusarium nygamai. C'était la première fois que ce champignon particulier était identifié comme une cause de flétrissure du pois d'Angole. Bien que Fusarium udum soit toujours présent et nocif, Fusarium nygamai est apparu comme une menace nouvelle et puissante, capable de provoquer l'indice de sévérité de la maladie le plus élevé parmi les souches testées.

L'étude est allée plus loin pour voir ce qui se passe lorsque ces deux champignons différents attaquent une plante en même temps. Les chercheurs ont inoculé des plants de pois d'Angole avec Fusarium udum seul, Fusarium nygamai seul, et une combinaison des deux. Les plantes infectées par la combinaison des deux champignons ont subi le pire sort. La maladie s'est propagée plus rapidement et les plantes ont flétri plus sévèrement que lorsque chaque champignon agissait seul. Cela suggère que les deux agents pathogènes travaillent ensemble pour aggraver la maladie, un phénomène connu sous le nom d'effet synergique. À l'intérieur des plantes infectées, les scientifiques ont observé les dommages physiques causés par cette attaque. Les tissus internes des tiges sont devenus bruns et se sont effondrés, et les vaisseaux conducteurs d'eau ont été bloqués par des filaments fongiques. Ce blocage a empêché l'eau d'atteindre les feuilles, entraînant la mort rapide de la plante.

L'impact de cette infection était également visible dans la chimie de la plante. Les plantes infectées ont montré une chute brutale de la chlorophylle, le pigment vert essentiel à la fabrication de nourriture, provoquant le décoloration et la mort des feuilles. Simultanément, les plantes ont produit des niveaux plus élevés de proline, un composé qu'elles génèrent en réponse au stress, et des niveaux accrus de molécules nocives appelées espèces réactives de l'oxygène, qui indiquent des dommages cellulaires. Les variétés résistantes de pois d'Angole ont montré une certaine capacité à lutter, mais même elles ont subi des réductions significatives de croissance en hauteur, en longueur de racine et en production de graines lorsqu'elles étaient attaquées par ces champignons. Les conclusions confirment que le paysage de la maladie du pois d'Angole est plus complexe qu'on ne le pensait. Il ne s'agit pas seulement d'un seul champignon causant le problème, mais d'un mélange d'espèces, incluant le nouvelement identifié Fusarium nygamai, qui peut agir seul ou en combinaison avec d'autres pour dévaster les cultures. Cette découverte offre aux agricteurs et aux scientifiques une compréhension plus claire de l'ennemi, offrant une base nécessaire pour développer de meilleures stratégies afin de protéger cette source de nourriture essentielle.