Résistance des mauvaises herbes :
Causes et détection par test ADN
Martin Laforest & Brahim Soufiane
Problématique
• L’impact des mauvaises herbes se chiffre à plusieurs centaines de millions de dollars au Canada seulement
• L’usage à répétition des mêmes herbicides a favorisé l’apparition de la résistance
Kochia scoparia (résistante au glyphosate) roulant dans les prairies
http://www.manitobacooperator.ca/country-crossroads/did-you-know/kochia-the-cockroach-of-the-plant-world/
Photo AAC
Pied de coq
Acnide tuberculée
Amarante de Palmer
Petite herbe à poux
Folle avoine
Vergerette
Radis sauvage
Pied de coq
Acnide tuberculée
Amarante de Palmer
Petite herbe à poux
Folle avoine
Vergerette
Radis sauvage
http://getdrunknotfat.com/wp-content/uploads/2013/05/cocktails.jpg
Laiteron maraîcher
Amarante de Palmer
Petite herbe à poux
Vergerette
Radis sauvage
Herbe à poux géante
Brome de Madrid
http://www.weedsmart.org.au/ask-an-expert/look-for-escapes-all-year-with-principal-research-scientist-weeds-agri-science-queensland-michael-widderick/
http://bulletin.ipm.illinois.edu/print.php?id=1561
Resistance au Québec
More testing, more cases
About ½ samples sent by growers tested positive
17 cases 22 cases discovered in 2 years
17 cas
Simard et Bernier, 2014
Resistance au QuébecPlus de test, plus de cas. La moitié des échantillons sont positifs
Saguenay-Lac Saint-Jean area
Wild oats –Gr. 1
Giant foxtail/ragweed
Redroot
pigweed
Lamb’s-quarters
Lamb’s-quarters
Common
ragweed
Common ragweed
2012-2013
Common ragweed
22 cas
Simard et Bernier, 2014
Simard et Bernier 2014Espèce Nb. de
positifs
Nb. de négatifs
(+group testé)
Nb. non
testés
Total Positifs résistants à:
Amaranthus retroflexus
(Amarante à racine rouge)2 0 1 3 Groupe 2 (imazethapyr)
Amaranthus powelli (Amarante de Powell) 0 1 (gr. 2 & 9) 0 1
Ambrosia artemisiifolia (Petite herbe à poux) 10 7 (gr. 2 & 6) 4 20Groupe 2 (chloransulam-methyl,
chlorimuron-ethyl, flumetsulam, imazethapyr)
Avena fatua (Folle avoine) 6 1 (gr. 1) 0 7 Groupe 1 (fenoxaprop-P-ethyl)
Chenopodium album (Chénopode blanc) 2 1 (gr. 6 & 9) 6 9 Groupe 2 (imazethapyr)
Comptonia peregrina (Comptonie voyageuse) 0 0 2 2
Conyza canadensis (Vergerette du Canada) 0 1 (gr. 9) 2 3
Digitaria sanguinalis (Digitaire sanguine) 0 2 (gr. 2 & 9) 0 2
Kalmia angustifolia (Kalmia à feuilles étroites) 0 0 7 7
Panicum dichotomiflorum
(Panic d’automne géniculé)0 1 (gr. 9) 0 1
Polygonum convolvulus (Renouée liseron) 0 1(gr. 28, 15, 5)
0 1
Polygonum persicaria (Renouée persicaire) 0 0 1 1
Senecio vulgaris (Séneçon vulgaire) 0 1 (gr. 9) 6 7
Setaria faberi (Sétaire géante) 2 1 (gr. 2) 0 3 Groupe 2 (imazethapyr)
Solanum ptycanthum (Morelle noire de l’Est) 0 0 2 2
Total 22 17 31 70Simard et Bernier, 2014
Principaux problèmes de résistance au Québec
Groupe Mode d’action Gène ciblé Herbicides
1 Inhibiteur de l’acétyl-CoAcarboxylase (ACCase)
ACCase Achieve 80 DG, Assure II, Excel Super, Fusilade II, Hoe-Grass, Poast Ultra, Select, Venture 25 DG
2 Inhibiteur de l’acétolactatesynthase
ALS Accent, Classic, Pursuit,FirstRate
5 Inhibiteur du photosystèmeII (site A)
psbA(protéine D1)
Atrazine, Métribuzine, Simazine
7 Inhibiteur du photosystèmeII (site A)
Probable-ment psbA
Afesin (monolinuron), Afolan F (linuron), Patoran 400 SC, Stampede EDF
Petites herbes à poux (1, 2*, 5, 7) Folle avoine (1)
Amarante à racine rouge (2, 5) Chénopode blanc (2, 5)
Sétaire Géante (2) * Test développé
Tests possibles:
Test GénétiqueAvantages
• Rapide– Réponse avant que la résistance se propage
• Génotype de la plante mère (≠ progéniture)
• Précis et sans ambiguïté– L’allèle conférant la résistance est présent/absent
Méthode Classique
Maturation des plants suspects (2-4 mois)
Échantillonnage des graines matures
Levée de la dormance
Germination et croissance de la plante jusqu’au stade 2-3 feuilles
Application de l’herbicide en cause au moyen d’un banc d’essai
Évaluation du niveau de dommages et de la biomasse aérienne sèche des plantules
Test Génétique
Échantillonnage de feuilles ou autres tissus et dessiccation
Extraction d’ADN génomique
Test génétique (amplification, TaqMan, …)
Évaluation des résulats
Mois 6Mois 1 Mois 2 Mois 3 Mois 4 Mois 5
Le génome 101• Les plantes comme les humains peuvent posséder
2 copies de chaque chromosome (pairs)*
• Les copies appariées d’un gène s’appellent des allèles
• Les allèles identiques sont dit homozygotes
• Les allèles différents sont dit hétérozygotes
• Les mutations conférant la résistance sont en général dominantes, 1 seule copie suffit
A a B B
* Certaines espèces sont cependant polyploïdes ce qui complique l’analyse
Procédure
Échantillonnage et dessiccation
Extraction d’ADN génomique
Amplification
Visualisation des résultats
Test GénétiqueLimites
• Test les mutations connues seulement– Danger de faux négatifs si la mutation conférant la résistance
est différente
• Plusieurs mutations peuvent être à l’origine de la résistance– Plusieurs tests doivent être effectués
– Résistances multiples!!!
• Nouvelles méthodes– Les infrastructures et réseaux devront être mis en place
La résistance ciblée vsnon-ciblée
• Résistance ciblée
– La protéine ciblée par l’ingrédient actif n’est plus affectée lorsqu’un herbicide est appliqué
– Généralement due à une mutation
• Résistance non-ciblée
– La plante empêche la protéine ciblée d’entrer en contact avec l’ingrédient actif (dégradation ou séquestration) ou en diminue l’impact (protection contre le choc oxydatif)
– Mécanismes plus complexes
"Harig vingergras plant (Digitaria sanguinalis)" by Rasbak - Own work. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Commons -
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Harig_vingergras_plant_(Digitaria_sanguinalis).jpg#/media/File:Harig_vingergras_plant_(Digitaria_sanguinalis).jpg
Conclusions
• Les mauvaises herbes résistantes aux herbicides sont présentes au Québec
• Il est primordial de connaître les espèces ainsi que les types de résistance présents
• Des tests génétiques peuvent être développés dans certains cas
• Nous devons continuer nos efforts pour bien gérer les méthodes culturales
Remerciements
• Marie-Josée Simard
• Marie-Edith Cuerrier
• Danielle Bernier
• Brahim Soufiane
• David Girardville
• Felix Marsan-Pelletier
Top Related