Abridged English version
Banana and plantain are attacked by fungi belonging to genus Mycosphaerella fijiensis, Mycosphaerella musicola, Cladosporium musae, Deightoniella torulosa [1]. Mycosphaerella fijiensis is responsible of severe defoliation on banana plants and plantain. Cladosporium musae is responsible of Cladosporium leaf speckle on Pisang Mas in Côte-d'Ivoire, Malaysia and Uganda. Deightoniella torulosa is a fungus associated to Mycosphaerella disease and can alone induce symptoms. Fungicides belonging to triazoles (propiconazole), benzimidazoles (Peltis), Strobilurin (Trifloxystrobine), Spiroketalamins (Spiroxamine) are the basis of the control program for Mycosphaerella fijiensis. No fungicides are recommended for Cladosporium musae and Deightoniella torulosa.
The fungicide under test was used at low concentration to allow fungal growth in order to determine the lower bound on the concentration which reduced or inhibit fungal growth. Single spore colonies of Mycosphaerella fijiensis var. difformis and Deightoniella torulosa were obtained from banana leaves of cultivar Orishele (Musa AAB). Cladosporium musae were obtained from cultivar “Figue Sucrée” (Musa AA). The three fungi tested in vitro induce symptoms. Media PDA were amended with each fungicide at 0.01, 0.05, 0.1, 0.5 and 1 ppm. Mycelium discs, 6-mm in diameter, were put at the centre of 90-cm-diameter plates. Controls were represented by non-amended media. Fungicides show different activities according to the fungi and their mode of action. Trifloxystrobine, propiconazole and tebuconazole reduced the growth of Mycosphaerella fijiensis and Cladosporium musae by 75–90%. Mycelium growth reduction of Deightoniella torulosa reached 50 to 75% with tebuconazole, trifloxystrobine and spiroxamine. The inhibition of conidia germination is different to mycelium growth. Trifloxystrobine, Spiroxamine and propiconazole have the same activity on Mycosphaerella fijiensis and Cladosporium musae. Conidia of Deightoniella torulosa were inhibited by all the fungicides tested. Trifloxystrobine showed the best activity on mycelium diameter of Mycosphaerella fijiensis var. difformis at 1 ppm. However, it showed best activity on Cladosporium musae and Deightoniella torulosa at a lower concentration (0.5 ppm). The sensitivity of different isolates to the fungicides can be determined using an individual colony and by measurement of the colony diameter.
1 Introduction
La phyllosphère des bananiers est colonisée par les champignons appartenant à des espèces différentes, Mycosphaerella fijiensis (maladie des raies noires), Mycosphaerella musicola (cercosporiose jaune), Cladosporium musae (cladosporiose), Deightoniella torulosa (responsable des taches brun jaunâtre) [1]. Mycosphaerella eumusae, une espèce déjà existante depuis plusieurs années a été identifiée et différenciée des espèces pathogènes de Mycosphaerella fijienis et Mycosphaerella musicola [2]. D'autres espèces comme Acrodontium simplex (causant des taches en pointillés), Veronaea musae et Periconiella musae (causant des taches en zone tropicale), Phaeroseptoria musae sont signalées [3]. Il a été montré que la plupart de ces espèces occasionne seule des symptômes, il est très fréquent de rencontrer plusieurs espèces en association et contribuant à la réduction rapide des surfaces photosynthétiques. Les pathologies dominantes sur bananiers en Côte-d'Ivoire sont causées par Mycosphaerella fijiensis, Mycosphaerella fijiensis var. difformis sur bananiers dessert et plantains, sur le cultivar Figue sucrée [4]. Cladosporium musae est très fréquemment associé aux cercosorioses mais occasionne d'importants dégâts en Côte-d'Ivoire sur Figue Sucrée, Musa AA [5] en Malaisie sur « Pisang Mass » (synonyme de Figue Sucrée) et sur « Pisang berangan », Lakatan, Cavendish, Musa AAA [6] et sur les bananiers de hautes altitudes en Uganda [7] et [8] ; [9] et au Kenya [10]. La cladosporiose a été récemment observée sur bananier de dessert en Afrique du Sud [11]. Deightoniella torulosa serait très associé à ce genre d'attaque. Il se trouve à cet effet très associé aux attaques des cercosporises et de la cladosporiose et peut occasionner seul des attaques sur les bananiers notamment le cultivar Orishele [12]. La lutte contre les maladies foliaires est focalisée sur la recherche de molécules efficaces contre les cercosporioses. En Côte-d'Ivoire, les fongicides utilisés appartiennent familles que sont les triazoles, les benzimidazoles, les spiroketalamines, les dithiocarbamates et les Anilino-pyrimidines [13]. Cette utilisation de fongicides est indispensable pour la production suffisamment et en qualité avec des coûts de production atteignant 1000 dollars par an et par ha [14]. Suite aux résistances constatées avec les inhibiteurs de la synthèse des stérols fongiques, le propiconazole de la famille des triazoles est utilisé en bananeraie depuis 1984 [15]. L'apparition de zones de résistance a été observée en Côte-d'Ivoire depuis plus d'une décennie dans les bananeraies au sud-est. La réduction de la sensibilité au propiconazole a été rapportée par certains auteurs [16,17]. Des souches résistantes ont été observées dans les plantations non traitées [18]. Par conséquent, de nouvelles molécules appartenant aux Strobilurines et Spiroketalamines ont été homologuées en vue de leur utilisation seule ou en alternance avec les molécules existantes.
Face donc à la diversité fongique et à l'utilisation de fongicides appartenant à différentes familles ou de fongicides d'une même famille ayant des matières actives différentes, cette étude a été conduite en vue d'envisager d'une part la recherche d'efficacité des produits vis-à-vis d'autres champignons parasites des bananiers. D'autre part, l'étude permettra de mettre en évidence la possibilité d'évaluer les risques d'apparition de souches résistantes de chaque parasite par utilisation de fragments mycéliens issus d'isolats monospores. Ces isolats monospores offrent la possibilité d'obtenir des réponses liées à la valeur intrinsèque de chaque colonie au niveau génétique et permet de comparer efficacement la réaction a plusieurs molécules. L'utilisation des conidies ou des ascospores pourrait engendrer des réactions différentes d'une spore à une autre, chacune des spores ou propagules infectieuses pouvant être génétiquement différente des autres.
2 Matériel et méthodes
2.1 Obtention des souches
Les espèces fongiques utilisées sont regroupées dans le Tableau 1. Mycosphaerella fijiensis var. difformis a été isolé après la chute des ascospores à partir de feuilles nécrosées de bananier plantain cv Orishele sur milieu gélosé. Les ascospores sont transférées sur milieu PDA en vue de favoriser l'obtention des colonies. A partir des fragments de feuilles nécrosés du même bananier des conidies ont été transférées individuellement sur milieu de culture PDA. Deightoniella torulosa a été aussi isolée des feuilles de bananier plantain cv Orishele après la chute des conidies sur milieu gélosé et de leur transfert sur milieu PDA. Les colonies de Cladosporium musae ont été obtenues à partir de feuilles de bananier de dessert cv Figue Sucrée par isolement en spores de masse suivie d'un isolement monospore après étalement des suspensions de spores diluées à 200 spores/ml sur milieu PDA. Les souches monospores obtenues pour les différentes espèces sont conservées dans du glycérol 15% à −20 °C. Un isolat de chaque champignon a été utilisé. Ces isolats ont été choisis dans notre collection après avoir mis en évidence leur activité pathogène par le postulat de Koch. Des études phylogénétiques ont permis après de confirmer l'identification de Cladosporium musae [19] parmi d'autres espèces de Cladosporium sp. à partir de séquences nucléotidiques obtenues dans les banques de gènes ainsi que Mycosphaerella fijiensis var. difformis et Deightoniella torulosa (Koné, données non publiées).
Espèces fongiques isolées de la phyllosphère des bananiers et utilisées pour les tests in vitro avec les fongicides.
| Espèces fongiques | Localités | Dates d'isolement | Collecteur | Hôtes |
| Cladosporium musae | Abidjan | février 2003 | Koné Daouda | Figue Sucrée |
| Deightoniella torulosa | Abidjan | février 2003 | Koné Daouda | Orishele |
| Mycosphaerella fijiensis var. difformis | Abidjan | août 2005 | Koné Daouda | Orishele |
2.2 Préparation des suspensions, activité des molécules
Les fongicides utilisés sont regroupés dans le Tableau 2. Tous ces fongicides sont essentiellement destinés à la lutte contre la maladie des raies noires due à Mycosphaerella fijiensis. Les tests in vitro ont été réalisés avec 4 fongicides de synthèse. Les concentrations ont été ramenées en ppm en tenant compte de la teneur en matière active de chaque produit. Ainsi, les mélanges fongicides ont été obtenus à partir de solutions mères des fongicides de synthèses préparées aux concentrations 100, 10 et 1 ppm. Après avoir autoclavé les milieux de culture, les solutions mères ont été utilisées pour préparer les mélanges de fongicides aux concentrations de 0,01, 0,05, 0,1, 0,5 et 1 ppm. Les milieux de culture ont été homogénéisés et distribués en boîtes de Pétri de 90 mm de diamètre en raison d'environ 17 ml par boîte de Pétri. En effet ces concentrations renferment celles recommandées par le FRAC (Fungicide Resistance Action Committee) pour détecter les des foyers de résistance à partir d'échantillons prélever dans les plantations traitées.
Caractéristiques des différents fongicides utilisés.
| Nom commercial | Matière active | Dose recommandée | Champignon visé |
| Bumper 25 EC | Propiconazole | 0,4 l/ha | Mycosphaerella fijiensis |
| Téga 075 EC | Trifloxystrobine | 75 g/ha | Mycosphaerella fijiensis |
| Folicur 250 EC | Tebuconazole | 0,4 l/ha | Mycosphaerella fijiensis |
| Impulse 800 EC | Spiroxamine | 0,4 l/ha | Mycosphaerella fijiensis |
La sensibilité des différents champignons a été évaluée d'abord en mesurant la croissance radiale des colonies de chaque champignon. L'inoculation a consisté à repiquer au centre de chaque boîte de Pétri un explant de 6 mm de diamètre prélevé sur le front de croissance des colonies de chaque champignon en culture (Tableau 1). La croissance radiale a été mesurée selon deux axes perpendiculaires tracés à la base de chaque boîte de Pétri et qui se coupent au milieu de l'explant. Pour chaque fongicide, cinq boîtes de Pétri ont été ensemencées par concentration et par répétition. Les témoins étaient constitués de colonies en croissance sur des milieux ne contenant aucune trace de fongicides. Les expériences ont été répétées 3 fois.
L'efficacité de chaque fongicide a été déterminée à partir du taux d'inhibition calculé par rapport au diamètre moyen des témoin selon la formule suivante :
3 Analyse des résultats
Les données obtenues ont été analysées par une ANOVA à l'aide du logiciel STATISTICA 6.0. Les moyennes ont été comparées au seuil de 5% par le test de Newman–Keuls. Les barres d'erreur sur les courbes représentent les déviations standard calculées à partir de l'écart type. La concentration qui inhibe 50% de la croissance (Ci50) a été calculée après avoir déterminé les équations de régressions.
3.1 Sensibilité des champignons à différentes molécules
Le taux de réduction de la croissance mycélienne s'accroît avec l'augmentation de la concentration de produit quelque soit l'agent pathogène. En présence du tébuconazole, de la trifloxystrobine et du propiconazole, les taux de réduction de la croissance mycélienne de Mycosphaerella fijiensis et Cladosporium musae sont plus importants qu'en présence de spiroxamine (Figs. 1 et 2). La trifloxystrobine inhibe totalement la croissance mycélienne de Mycosphaerella fijiensis var. difformis (100% d'inhibition) aux concentrations 0,5 et 1 ppm qui ne sont pas totalement inhibitrices chez Cladosporium musae (taux d'inhibition < 85%) (Fig. 2). Chez Mycosphaerella fijiensis var. difformis, la Ci50 est inférieure à 0,6 ppm et est de 0,44 ; 0,57 et 0,73 ppm respectivement avec la trifloxystrobine, le propiconazole et le tébuconazole (Tableau 3). Cependant, pour la spiroxamine, il faut environ 1,06 ppm pour inhiber de 50% la croissance mycélienne de Mycosphaerella fijiensis var. difformis. L'activité de la spiroxamine sur Mycosphaerella fijiensis est moins inhibitrice que celle des autres molécules. Les corrélations observées sont positives et les coefficients vont de 0,78 à 0,89.
Activités in vitro de différentes molécules sur la croissance radiale de Mycosphaerella fijiensis var. difformis. Les lettres différentes indiquent les différences significatives au seuil de 5% entre les moyennes des 3 répétitions (test de Newman–Keuls).
Activités in vitro de différentes molécules sur la croissance radiale de Cladosporium musae. Les lettres différentes indiquent les différences significatives au seuil de 5% entre les moyennes des 3 répétitions (test de Newman–Keuls).
Concentrations de fongicides inhibant de 50% la croissance mycélienne 7 JAI chez D. torulosa, 11 JAI chez M. fijiensis var. difformis et C. musae 48 h après inoculation et leur coefficient de corrélation .
| Matières actives | Ci50 de la croissance mycélienne (ppm) et coefficient de corrélation | |||||
| Mycosphaerella fijiensis | Cladosporium musae | Deightoniella torulosa | ||||
| Ci50 | Ci50 | Ci50 | ||||
| Spiroxamine | 1,06 | 0,78 | 0,87 | 0,99 | 0,26 | 0,92 |
| Tebuconazole | 0,73 | 0,89 | 2,44 | 0,78 | 0,48 | 0,86 |
| Trifloxystrobine | 0,44 | 0,89 | 0,10 | 0,91 | 0,37 | 0,94 |
| Propiconazole | 0,57 | 0,87 | 0,53 | 0,82 | 0,52 | 0,95 |
Chez Cladosporium musae la trifloxystrobine et le propiconazole réduisent plus la croissance mycélienne jusqu'à 70 ou 80%. Cependant, avec la spiroxamine les taux d'inhibition ne dépassent pas 40% (Fig. 2). Les différences observées sont significatives au seuil de 5% (test de Newman–Keuls). Les Ci50 pour la trifloxystrobine et le propiconazole sont obtenues pour des concentrations inférieures respectivement inférieures ou égales à 0,1 et 0,55 ppm tandis que pour la spiroxamine et le tébuconazole les Ci50 sont respectivement de 0,87 et 2,44 ppm (Tableau 3). Les corrélations positives varient de 0,78 à 0,99.
Chez Deightoniella torulosa, la spiroxamine, le tébuconazole et la trifloxystrobine réduisent de 15 à 70% environ la croissance mycélienne en fonction des concentrations (Fig. 3). L'analyse statistique a montré des différences significatives au seuil de 5% (test de Newman et Keuls). Les coefficients de corrélations, positifs se situent entre 0,86 et 0,95. La croissance mycélienne est réduite de 50% aux concentrations de 0,26 ; 0,37 ; 0,48 et 0,52 respectivement pour la spiroxamine, la trifloxystrobine et la tébuconazole et le propiconazole (Tableau 3).
Activités in vitro de différentes molécules sur la croissance radiale de Deightoniella torulosa. Les lettres différentes indiquent les différences significatives au seuil de 5% entre les moyennes des 3 répétitions (test de Newman–Keuls).
4 Discussion
Le taux de réduction de la croissance mycélienne est différent d'un champignon à l'autre et d'un produit à l'autre. L'inhibition totale de la croissance de Mycosphaerella fijiensis confirme l'activité des molécules commercialisées sous les noms Tilt [11] et Bumper. Ces résultats rassurent sur l'efficacité du propiconazole contre la croissance mycélienne de Mycosphaerella musicola et confirment les travaux qui ont montré que ce fongicide réduit l'apparition de souches résistantes à 3,4% par rapport au tridemorphe chez lequel les risques s'élève à 9% [12]. Les différences d'activités des fongicides par rapport aux espèces fongiques seraient en rapport avec la constitution de chacune des espèces fongiques et le site d'action des différentes molécules. Des inhibitions considérablement de la croissance mycélienne ont été observées au fur et à mesure que les concentrations étaient élevées dans le milieu de culture.
Ces champignons bien qu'étant tous des Deuteromycètes appartiennent à des familles différentes. Ils se caractérisent aussi par des gènes différents à l'origine de la production de substances déterminant leurs activités pathogènes [13] ou de leur résistance différentielle aux produits. Les fongicides, par leurs structures moléculaires agiraient différemment sur les champignons malgré le fait que certains ont les mêmes sites d'action [20]. Chez Mycosphaerella fijiensis var. difformis, la trifloxystrobine, le propiconazole et le tébuconazole ont des activités meilleures par rapport à la spiroxamine. Cette molécule bien que possédant une fonction amine intervient comme les autres inhibiteurs de la biosynthèse des stérols (IBS) en agissant sur la Δ14-reductase. La trifloxystrobine est considérée comme un inhibiteur de la germination par le fait que cette molécule agit au niveau de la respiration avec un large spectre d'activité et une action préventive très bonne [20]. Cette molécule est une des strobilurines ayant des propriétés voisines de celles des fongicides multi sites et possédant une persistance d'action. Elle agirait plus efficacement à des doses 10 fois inférieures [20]. Leur mode de distribution par le xylème ou à la vapeur leur confère des activités curatives et des propriétés anti-sénescentes en raison de leur faible teneur en éthylène [20]. Le tébuconazole s'est montré plus efficace par rapport aux autres molécules sur Botrytis cinerea [21]. Les produits agiraient à des doses inférieures sur la germination par rapport à la croissance mycélienne de Ascochyta rabiei [22]. Les taux d'inhibition se rapprochent des observations faites à partir de souches de différentes zones en Côte-d'Ivoire [23]. Ces essais de monitoring ont été effectués à partir d'ascospores (spores sexuées) selon les recommandations du FRAC. La persistance des foyers de maladies des raies noires dans certaines zones de production a été notée dans la plupart des plantations industrielles de bananiers en Cote-d'Ivoire. Mycosphaerella fijiensis var. difformis est un champignon pathogène qui aurait le mode d'action que Mycosphaerella fijiensis par la production de composés toxiques impliqués dans la pathogénèse [24–26]. Nos travaux ont été effectués sur des explants mycéliens, donc sur des colonies monospores avec moins de risque diversité génétique. Contrairement à la chutes des ascospores où les spores pourraient génétiquement être différentes et réagir différemment aux produits En effet l'utilisation d'explants mycéliens a été utilisée chez Ventura inaequalis après 5 jours de croissance [16] puis chez Mycosphaerella fijiensis [18]. Par leurs travaux, Romero et Sutton ont confirmé l'avantage de travailler sur des colonies mycéliennes que les ascospores qui sont un mélange de spores dont chacune pourrait génétiquement être différente des autres. Les triazoles (Propiconazole et tébuconazole) utilisés ont inhibé la croissance radiale 0,1 ppm et les seuils de croissance par rapport à la normale, inférieurs à 20% restent en accord avec les normes définies par le FRAC (Fungicid Resistance Action Commitee). Les différentes molécules ont montré des activités inhibitrices vis-à-vis de Cladosporium musae et Deightoniella torulosa contre lesquels ils peuvent être utilisés à des doses recommandées contre Mycosphaerella fijiensis avant de définir les concentrations au champ. La résistance aux strobilurines selon le FRAC [27] se traduit par une croissance du tube germinatif supérieure ou égale à 75% du témoin. Les seuils d'inhibition restent inférieurs au seuil de 20% indiqué pour les triazoles et les strobilurines à 0,1 ppm.
La trifloxystrobine, un inhibiteur de la respiration s'est montrée efficace sur la croissance radiale comparativement aux autres produits. Chez Mycosphaerella fijiensis, son activité sur la croissance est meilleure à 1 ppm. Par contre chez Cladosporium musae, la trifloxystrobine et le propiconazole ont présenté des activités inhibitrices à des doses inférieures à celles de Mycosphaerella fijiensis. Contre Deightoniella torulosa, la trifloxystrobine, la spiroxamine et le propiconazole limiteraient mieux la croissance fongique à des doses inférieures à celles utilisées contre Mycosphaerella fijiensis. Compte tenu de la différence d'activité des molécules sur la croissance la prise en compte des stades et des périodes de développement de la maladie permettrait d'envisager des stratégies raisonnées d'utilisation des produits en alternance et/ou en mélange. Aucun fongicide n'a été véritablement homologué à ce jour contre Cladosporium musae qui constitue une menace en culture du cultivar Figue Sucrée. Ces fongicides pourraient aussi être utilisables dans des stratégies intégrées de lutte sur les bananiers sensibles à la cladosporiose et dans un souci de limiter les infections précoces dues à Deightoniella torulosa. Ce qui permettra de réduire le nombre d'utilisation annuel de chaque produit. Aussi, l'évaluation des résistances pourrait être faite par isolement des souches dans les zones à risque en vue d'évaluer leur comportement vis-à-vis des fongicides en utilisant les implants mycéliens.