Effets physiologiques d'une combinaison de téguments de Ginkgo biloba et d'extraits de feuilles de Platycodon grandiflorus sur la fausse-teigne des crucifères et les semis de crucifères
La teigne des crucifères (Plutella xylostella), un lépidoptère ravageur agricole fréquent dans le monde entier, se nourrit principalement des feuilles de crucifères telles que le chou, le chou-fleur et le radis. Une lutte efficace contre ce ravageur a une valeur économique et sociale importante. Les biopesticides d'origine végétale présentent des avantages uniques dans la lutte contre les ravageurs agricoles en raison de leur faible résistance, des dommages minimes qu'ils causent à la chaîne alimentaire et de l'absence d'accumulation le long de la chaîne alimentaire. Les extraits de Ginkgo Bilobasarcotesta (Gbs) et de Phytolacca Americana Leaf (Pal), deux ressources végétales faciles à obtenir et peu coûteuses, se sont révélés efficaces pour tuer la fausse-teigne des crucifères. La combinaison des deux a un potentiel de développement significatif en raison de son efficacité supérieure en matière de prévention et de contrôle par rapport à chaque agent individuel dans un rapport spécifique. Les biopesticides, en particulier les biopesticides composés, sont des mélanges de plusieurs composants actifs, et leur activité meurtrière est souvent le résultat de l'action synergique de plusieurs composants. Leur mécanisme d'action est donc plus complexe que celui des pesticides chimiques. Parmi eux, diverses voies telles que l'endommagement de la paroi intestinale des parasites agricoles, la modification de la synthèse des neurotransmetteurs, le dysfonctionnement ou la lésion nerveuse des récepteurs de neurotransmetteurs, l'interférence avec le métabolisme des substances intracellulaires et le blocage de la réponse de détoxification du corps sont des mécanismes communs aux pesticides biologiques pour tuer efficacement les parasites agricoles. Il a été prouvé que la combinaison de l'enveloppe extérieure des graines de Ginkgo biloba et d'extraits de Platycodon grandiflorus tue efficacement la fausse-teigne des crucifères, mais son mécanisme d'action n'est pas encore élucidé. D'autre part, lorsque les biopesticides à base de plantes sont pulvérisés sur les tiges, les feuilles et d'autres parties de la plante, une partie d'entre eux peut pénétrer dans le corps de la plante, ce qui peut induire des réponses physiologiques plus ou moins importantes dans la plante et se manifester dans la croissance, le développement et les indicateurs physiologiques. En raison des différents ingrédients actifs contenus dans les différents biopesticides d'origine végétale, les réponses physiologiques induites peuvent être très différentes, voire complètement opposées. Les crucifères sont les principales cibles de la teigne des crucifères. Lors de la pulvérisation d'un composé de tégument externe de Ginkgo biloba et d'extraits de feuilles de Platycodon grandiflorus pour lutter contre la fausse-teigne des crucifères, on ne sait pas exactement quelle réponse physiologique le composé provoquera chez les crucifères. Sur cette base, cette étude s'est concentrée sur la structure du tissu intestinal de la teigne des crucifères et sur les changements dans l'activité d'enzymes caractéristiques étroitement liées à la neurotoxicité, à la détoxification chimique et aux fonctions antioxydantes in vivo sous l'action d'une combinaison de téguments externes de Ginkgo biloba et d'extraits de feuilles de Platycodon grandiflorus. L'objectif était d'explorer de manière préliminaire les effets de cette combinaison sur les fonctions physiologiques de la teigne des crucifères, telles que la digestion, le système nerveux et la détoxification. La plante représentative de la famille des Brassicacées, les semis de radis, a été prise comme objet de recherche, et les effets du traitement combiné sur la croissance et la physiologie des semis de plantes ont été étudiés, fournissant une base expérimentale pour l'application scientifique de la combinaison dans la production agricole.

L'effet toxique du composé sur la teigne des crucifères non létale peut se poursuivre jusqu'au stade de la nymphe. De plus en plus de ressources végétales caractéristiques locales se sont avérées avoir une bonne activité de destruction des parasites agricoles et un grand potentiel de développement dans le domaine des biopesticides à base de plantes. Cependant, lors de l'évaluation de l'efficacité des biopesticides à base de plantes, les gens se concentrent souvent sur l'activité de destruction à court terme. Cette étude a révélé que sous le traitement d'une combinaison de Gbs et d'extraits de Pal, certaines larves de teigne des crucifères n'ont pas été tuées pendant la phase d'application et ont continué à achever le processus de croissance et de développement et à former des cocons ; par rapport au groupe témoin, le poids du cocon et le taux d'éclosion du cocon ont été significativement réduits, ce qui indique que l'effet toxique de l'agent composé ingéré par la teigne des crucifères ne se limite pas à la courte fenêtre temporelle du stade larvaire, mais couvre tous les stades du cycle de vie de la teigne des crucifères, y compris le stade nymphal. Ces dernières années, des extraits de feuilles de plantes telles que Centella asiatica, Eucommia ulmoides et Eucalyptus grandiflorus se sont également révélés avoir des effets inhibiteurs significatifs sur le taux de nymphose et le poids de la nymphe de la fausse-teigne des crucifères. On peut constater que les biopesticides à base de plantes peuvent affecter l'ensemble du cycle de vie de la teigne des crucifères et d'autres insectes herbivores, des larves aux adultes, jouant ainsi un certain rôle dans la lutte contre les ravageurs agricoles pendant les stades nymphal et adulte, auxquels les gens n'accordaient pas beaucoup d'attention jusqu'à présent. Une étude a montré que la concentration appropriée d'extrait de tégument externe de Ginkgo biloba non seulement n'inhibait pas le rendement et la qualité des cocons de vers à soie, mais améliorait également ces deux indicateurs de production des cocons de vers à soie. Sur cette base, nous supposons provisoirement que l'effet inhibiteur de l'agent composé sur le poids des cocons et le taux d'éclosion de la fausse-teigne des crucifères dans cette étude provient principalement de l'extrait de feuilles de Platycodon grandiflorus ou du résultat de l'interaction entre les deux extraits.
L'effet toxique des agents composés sur les larves de la fausse-teigne des crucifères est le résultat de multiples mécanismes d'action synergiques. Les biopesticides d'origine végétale contiennent des ingrédients actifs complexes et divers, tandis que les formulations mixtes basées sur de multiples extraits de plantes sont encore plus complexes. Une fois que les ingrédients actifs de l'extrait sont ingérés dans le corps des ravageurs agricoles, ils peuvent agir en synergie sur des cibles multiples plutôt que sur une cible unique, affectant ainsi leurs diverses fonctions physiologiques telles que la digestion, le métabolisme, les nerfs et la circulation, ce qui entraîne des effets équivalents tels que le refus de s'alimenter, l'anesthésie et la mortalité. Cette étude a montré qu'après traitement avec une combinaison de Gbs et d'extraits de Pal, il n'y avait pas de changements significatifs dans la forme, la couleur et la structure du tractus intestinal des larves de teigne des crucifères par rapport au groupe témoin, ce qui indique que la combinaison n'a pas eu d'effet destructeur significatif sur le tractus digestif de la teigne des crucifères ; cependant, elle a réduit de manière significative l'activité de l'AchE et de la CarE dans le corps de l'insecte. L'AchE peut catalyser l'hydrolyse de l'acétylcholine, affectant la transmission du signal nerveux cholinergique et régulant le développement et la régénération des tissus nerveux. La CarE peut catalyser la décomposition des esters d'acides gras carboxyliques, des esters aromatiques, des amines aromatiques et d'autres composés, exerçant une fonction enzymatique de détoxification et conférant au corps de l'insecte une résistance aux insecticides. La diminution de l'activité de l'AchE et de la CarE indique que les ingrédients actifs tels que les saponines, les glycoprotéines, les acides phénoliques et les lactones contenus dans le composé peuvent réduire l'expression des gènes enzymatiques susmentionnés chez la fausse teigne, ou réduire l'activité enzymatique en se liant à l'AchE et à la CarE pour affecter la structure spatiale des molécules enzymatiques, ce qui entraîne un affaiblissement de la transmission du signal nerveux de la fausse teigne et de la fonction de détoxification. Sous le traitement de l'agent composé, les activités de la peroxydase et de la catalase chez la teigne des crucifères ont été significativement réduites par rapport au groupe témoin, ce qui indique que l'agent composé peut également interférer avec le système antioxydant de l'insecte, provoquant un grave déséquilibre du système antioxydant et une forte accumulation de radicaux libres, conduisant à des anomalies dans la structure cellulaire et les fonctions physiologiques. Par conséquent, les effets toxiques de la combinaison des extraits de Gbs et de Pal sur les larves de teigne des crucifères pourraient ne pas dépendre d'un seul mécanisme, mais plutôt résulter de l'action synergique de plusieurs mécanismes.
L'application d'agents composés peut induire des réponses physiologiques ainsi que la croissance et le développement des plantes traitées. Les pesticides biologiques pulvérisés à la surface des cultures, en particulier sur les feuilles, peuvent non seulement tuer les parasites agricoles, mais aussi avoir un impact plus ou moins important sur la croissance, le développement et la physiologie des cultures traitées. Des recherches ont montré qu'une concentration appropriée d'extrait de tégument externe de Ginkgo biloba peut favoriser la croissance des branches de mûrier, ainsi que la germination et la croissance des semis de graminées et de légumineuses ; des extraits de plantes telles que l'Asarum peuvent améliorer la résistance au stress des semis d'aubergine. Cette étude a révélé que l'application d'agents composés avait un certain degré d'effet inhibiteur sur le taux net de photosynthèse et la croissance des plantes de la culture représentative de la famille des Brassicaceae, le radis. Les indicateurs physiologiques tels que l'activité SOD, l'activité POD, la teneur en MDA et la conductivité dans les feuilles des semis étaient significativement plus élevés que ceux du groupe témoin. Cela suggère que la pulvérisation d'agents composés peut induire une réponse au stress chez les plantules de radis et d'autres Brassicaceae, et également inhiber le taux de photosynthèse des feuilles ainsi que la croissance et le développement des plantes à des degrés divers. Bien que l'effet inhibiteur n'augmente pas linéairement avec la concentration, cela suggère également que dans les applications pratiques, sous réserve d'une lutte efficace contre la fausse-teigne des crucifères, la concentration d'application des agents composés devrait être réduite autant que possible afin d'éviter leurs effets néfastes sur la croissance et le développement des plantules de Brassicaceae.