Potentiel de contrôle biologique de Sphingomonas sp. contre les champignons pathogènes des plantes et les nématodes des racines
Le principal problème engendré par la production agricole moderne est l'utilisation abusive de pesticides et d'engrais, qui a entraîné de graves conséquences telles que la dégradation des sols, l'aggravation des maladies et des parasites des cultures, la détérioration des conditions écologiques et la baisse de la qualité des produits agricoles. Les pesticides chimiques restent inévitablement dans les aliments consommés par l'homme, ce qui constitue une menace pour la santé humaine. C'est pourquoi le monde réduit continuellement l'utilisation des pesticides chimiques dans les produits agricoles, et le public et la communauté scientifique espèrent vivement trouver des alternatives plus sûres et respectueuses de l'environnement pour prévenir et contrôler les maladies des plantes dans l'agriculture. Ces dernières années, les stratégies de lutte biologique ont fait l'objet d'une grande attention dans la lutte contre les maladies des plantes. La lutte biologique est une méthode alternative efficace pour lutter contre les maladies des plantes, qui non seulement résout le problème des "3R" causé par les pesticides, mais répond également aux besoins de la population en matière de sécurité alimentaire.

La lutte microbienne est un type de lutte biologique qui fait référence à l'utilisation de micro-organismes ou de leurs métabolites pour affecter ou inhiber les organismes nuisibles. Elle inhibe principalement la croissance des agents pathogènes par l'antagonisme, la concurrence, la lyse, le parasitisme et d'autres interactions entre les organismes, ce qui permet de prévenir et de contrôler les maladies des plantes. Cette méthode est considérée comme la plus sûre, la plus prometteuse et la plus respectueuse de l'environnement. À l'heure actuelle, il existe de nombreux types de micro-organismes qui peuvent être utilisés pour prévenir et contrôler les maladies des plantes, parmi lesquels Chaetomium spp, Trichoderma spp, Gliocladium spp, Aspergillus spp, Bacillus spp et Pseudomonas spp sont les principaux micro-organismes antagonistes des agents pathogènes des plantes. Plus de 300 espèces de champignons à coquille velue ont été recensées dans le monde, appartenant au type saprophyte strict des champignons. Ils sont reconnus comme une famille importante pour la production d'enzymes et d'antibiotiques actifs sur les hydrates de carbone. Ils peuvent dégrader efficacement la cellulose et la matière organique et ont des effets antagonistes sur d'autres micro-organismes présents dans le sol. Sphingomonas est l'une des premières bactéries de biocontrôle étudiées dans le domaine des champignons mycorhiziens, et son utilisation en tant qu'agent de biocontrôle pour lutter contre les maladies des plantes remonte à 1954. À l'époque, Tveit et Moore ont découvert que les semences de certaines cultures au Brésil, telles que l'avoine et l'orge, lorsqu'elles sont infectées par Fusarium graminearum, ont un effet antagoniste sur Helminthosporium victoriae et peuvent protéger les semis d'orge et d'avoine de l'infection par Fusarium spp. Par la suite, avec l'approfondissement continu de la recherche, nous avons découvert que Sphingomonas peut effectivement améliorer la résistance au stress des plantes et avoir de très bons effets de contrôle sur diverses maladies des plantes. Ses métabolites secondaires sont divers et structurellement nouveaux, avec des activités biologiques telles que l'antifongique, la destruction des nématodes et l'antiviral. Il offre des perspectives considérables pour la lutte biologique contre les champignons pathogènes des plantes et les nématodes à galles.

 

Les maladies des plantes causées par les champignons phytopathogènes et les nématodes à galles mettent gravement en péril la production agricole. L'application de bactéries de biocontrôle et de leurs métabolites secondaires est une stratégie importante pour prévenir et contrôler les maladies des plantes en agriculture. Sphingomonas est la bactérie de biocontrôle la plus étudiée du genre Sphingomonas, qui peut inhiber efficacement divers champignons phytopathogènes communs tels que Fusarium, Fusarium, Sclerotinia, Alternaria et Colletotrichum. Les sphingolipides, les azones et la flavopine sont les principales substances actives des sphingolipides contre les champignons phytopathogènes. Parmi eux, la chaetoglobosine A et la favipine ont un fort pouvoir de destruction sur les nématodes dominants des racines en Chine, les nématodes des racines méridionales et les nématodes des racines javanaises. Les Sphingomonas peuvent lutter contre les maladies des plantes par le biais de sept mécanismes : production de métabolites secondaires ayant une activité antifongique, production d'enzymes dégradant la paroi cellulaire, induction d'une résistance systémique chez les plantes, promotion de la croissance et du développement des plantes, parasitisme lourd, concurrence et antagonisme synergique.

Sphingomonas a un grand potentiel pour la lutte biologique, mais son application pour le biocontrôle pose encore quelques problèmes. Tout d'abord, Sphingomonas et ses métabolites dépendent fortement des conditions environnementales. La recherche sur les Sphingomonas et leurs métabolites est principalement menée dans des conditions de laboratoire contrôlées. Cependant, lorsqu'ils sont appliqués sur le terrain, l'effet antagoniste peut être fortement réduit en raison de facteurs tels que les variations de température, d'humidité et de pH, et les pesticides résiduels sur le terrain peuvent également avoir un impact négatif sur les Sphingomonas. Deuxièmement, il existe des différences significatives dans les effets de biocontrôle des différentes souches de Sphingomonas. Certaines souches de Sphingomonas ont une sélectivité extrêmement forte et n'ont souvent de bons effets de contrôle que sur une ou quelques bactéries pathogènes. Il existe de nombreux pathogènes végétaux sur le terrain, et si le spectre antibactérien des bactéries de biocontrôle est trop étroit, il est difficile d'obtenir l'effet désiré. Enfin, le système de fermentation à grande échelle et de purification des produits de Sphingomonas n'est pas encore au point. Il est donc nécessaire d'isoler et de cribler davantage les Sphingomonas, d'évaluer les effets de biocontrôle réels des Sphingomonas et de leurs métabolites secondaires sur le terrain, et de construire un système rapide et efficace de fermentation et de purification des produits pour un développement et une utilisation meilleurs et plus complets des Sphingomonas. Je pense qu'avec l'approfondissement de la recherche et l'amélioration progressive de la conscience écologique et environnementale des gens, le développement de biopesticides plus efficaces, plus sûrs et plus respectueux de l'environnement a toujours été une tendance dans la lutte contre les maladies des plantes à l'avenir. La perspective d'utiliser Sphingomonas comme agent de biocontrôle est également prometteuse.