Communautés de nématodes phytoparasites et de champignons nématophages en pépinières oléicoles au Maroc : caractérisation et gestion microbiologique

Communities of plant-parasitic nematodes and nematophagous fungi in olive nurseries in Morocco : characterization and microbiological management

• Auteur / Autrice : Mohamed Aït Hamza
• Direction : Thierry Mateille, Hassan Boubaker, Abdelhamid El Mousadik
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : BDI - Biologie des Interactions
• Date : Soutenance le 10/12/2016
• Etablissement(s) : Montpellier, SupAgro en cotutelle avec Université Ibn Zohr (Agadir). Faculté des Sciences d'Agadir (FSA)
• Ecole(s) doctorale(s) : GAIA (Montpellier ; École Doctorale ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Biologie et de Gestion des Populations - UMR CBGP (Montpellier)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Abdelhamid El Mousadik, Claude Plassard, Sévastianos Roussos, Cherkaoui El Modafar, Zahra Ferji, Cyril Piou
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Mohamed Achouri, Christian Steinberg

Mots clés

Mots clés libres

Champignons nématophages

Nématodes phytoparasites

Diversité

Olea europaea

Communautés

Écologie du sol

Nematophagous fungi

Plant parasitic nematodes

Diversity

Olea europaea

Communities

Soil ecology

Résumé

La gestion des nématodes phytoparasites (NPP) est un enjeu capital pour de nombreux opérateurs agricoles. Au Maroc, le développement d’une agriculture intensive dans le cadre du « Plan Maroc Vert » va nécessairement induire l’émergence de pathologies végétales, dont des nématoses. Dans le cas de l’olivier, ils mettent en péril la production en pépinière et dans les vergers à haute-densité. D’autre part, les pépinières sont une source majeure d’introduction des NPP en vergers, par transplantation de plants enracinés.C’est la raison pour laquelle une étude de la diversité des communautés de NPP a été conduite dans 25 pépinières localisées dans les régions les plus productrices au Maroc (Souss, Haouz, Guérouane, Jbala). Un total de 305 échantillons de sol ont été analysés. Les NPP détectés appartiennent aux familles des Hoplolaimidae (Helicotylenchus spp., Rotylenchus spp.), des Telotylenchidae (Tylenchorhynchus spp.), des Meloidogynidae (Meloidogyne spp.) et des Tylenchidae (Trichotylenchus spp.), etc. Bien qu’aucun symptôme n’ait été observé sur les racines, l’abondance moyenne de ces genres était très élevée (jusqu'à 56.640 individus/dm3 de sol). Une étude biochimique (PAGE) et moléculaire (SCARS) a également porté sur la diversité des nématodes à galles du genre Meloidogyne, principaux ravageurs de l’olivier. Elle a indiqué une dominance de M. javanica (72%) sur M. incognita (25.5%), tandis que M. arenaria n’a été détectée que dans une seule pépinière. Cette étude montre la nécessité absolue pour les pépiniéristes de proposer une garantie sanitaire des plants à travers une traçabilité des substrats.Afin de contrôler le développement des NPP en pépinière, puis en vergers après transplantation, la lutte microbiologique à l’aide de champignons nématophages (CNP) s’avère une alternative adaptée aux pépinières (inoculation aux substrats). Ainsi, 70 souches de champignons telluriques ont été isolées, dont une grande diversité d’Orbiliaceae possédant des organes de capture (Arthrobotrys spp., Dreschlerella spp., Monacrosporium spp.) et d’Hypocreaceae toxiques (Trichoderma asperellum , T. harzianum, T. longibrachiatum, Talaromyces assiutensis). Des espèces oviparasites telles que Paecilomyces lilacinus (dominante) et Pochonia chlamydosporia étaient également présentes. Plusieurs espèces endoparasites ont aussi été observées telles que Catenaria anguilullae, Nematoctunus leiosporus et Haptoglossa heterospora. Les tests de prédation in vitro ont révélé que T. assiutensis est capable de parasiter 100% des juvéniles de M. javanica. Les souches d’Orbiliaceae induisent une mortalité de 50 à 80% des juvéniles. Des analyses multivariées (ACP, co-inertie, K-tableaux) ont permis d’identifier l’impact majeur des variables climatiques (pluviométrie et température minimale) et de l’origine des substrats de culture (habitats écologiques) sur la diversité des communautés de NPP et de CNP. Les amendements minéraux (NPK), la matière organique, l’acidité et la texture argileuse des substrats ont un impact non négligeable. Les variétés multipliées n’ont aucun effet. L’analyse des co-structures entre les communautés de NPP et de CNP a indiqué une corrélation entre les Orbiliaceae et Meloidogyne spp., ce qui confirme l’intérêt de ces CNP comme agents de lutte biologique pour la gestion de ces NPP.L’étude de la physiologie de croissance et de sporulation des souches a révélé que les souches de Trichoderma spp. ont les fitness les plus élevées alors que les Orbiliaceae ont une croissance et une sporulation faible. Les études diligentées dans le cadre de cette thèse (i) confirment que la diversité des communautés de NPP sont des indicateurs pertinents pour évaluer la santé des substrats dans les pépinières oléicoles à des fins de certification des oliviers, et (ii) ouvrent des perspectives de développement de stratégies de gestion microbiologique de ces parasites respectueuse de l’environnement.

The management of plant parasitic nematodes (PPN) is a major challenge for many agricultural operators. In Morocco, the development of an intensive agriculture in the " Morocco Green Plan" will necessarily induce the emergence of plant diseases, including nematodes. On olive tree, they imperil production in nurseries and in high-density orchards. On the other hand, nurseries are a major source of introduction of PPN in orchards by transplanting rooted plants. In this context, the study of the diversity of PPN communities was conducted in 25 olive nurseries located in the main olive producing areas in Morocco (Souss, Haouz, Guerouane, Jbala). A total of 305 soil samples were analyzed. The NPP detected belonged to the Hoplolaimidae (Helicotylenchus spp., Rotylenchus spp.), Telotylenchidae (Tylenchorhynchus spp.), Meloidogynidae (Meloidogyne spp.) and Tylenchidae (Trichotylenchus spp.) families. Although no symptom have been observed on roots, the mean abundance of these genera was very high (up to 56,640 individuals/dm3 of soil). Biochemical (PAGE) and molecular (SCARS) diagnosis was focused on root knot nematodes (Meloidogyne spp.), that are major pests of olive trees. It indicated a dominance of M. javanica (72%) on M. incognita (25.5%), while M. arenaria was detected in one nursery only. This study shows the necessity for nurse producers to provide a health guarantee seedlings through traceability of substrates.To control the development of PPN in nurseries and orchards after transplantation, microbiological control using nematophagous fungi (NF) proves a suitable alternative to nurseries (inoculation to substrates). Thus, 70 soil fungal strains were isolated, including a large diversity of Orbiliaceae with trapping organs (Arthrobotrys spp., Dreschlerella spp., Monacrosporium spp.) and of toxic Hypocreaceae (Trichoderma asperellum, T . harzianum, T. longibrachiatum, Talaromyces assiutensis). Egg-parasitic species such as Paecilomyces lilacinus (dominant) and Pochonia chlamydosporia were also present. Several endoparasitic species were also observed as Catenaria anguilullae, Nematoctunus leiosporus and Haptoglossa heterospora. In vitro predation tests revealed that T. assiutensis was able to kill 100% of the M. javanica juveniles. The Orbiliaceae strains killed 50 to 80% of the juveniles. Multivariate statistical analyses (PCA, co-inertia, K-tables) pointed out the main impact of climate variables (rainfall and minimum temperatures) and of the substrate origins (ecological habitats) on the diversity of both PPN and NF communities. Mineral amendments (NPK), organic matter, acidity (pH) and clayey substrates have less significant impacts. The varieties multiplied had no effect.Co-structure analyses between PPN and NF communities indicated significant correlations between Orbiliaceae and Meloidogyne spp., which confirms the interest of NF as biocontrol agents for the management of PPN.The experimental monitoring of growth and sporulation physiology of the NF strains exhibited high fitness for the Trichoderma species while the Orbiliaceae have low growth and sporulation.The studies commissioned as part of this thesis (i) confirm that the diversity of PPN communities may be relevant indicators to assess the health of substrates in olive nurseries for certification purposes, and (ii) offer future prospects for the development of microbiological management strategies of these parasites respectful of the environment.