Stimulateurs des défenses naturelles des plantes : une nouvelle stratégie phytosanitaire dans un contexte d’écoproduction durable. I. Principes de la résistance induite Elicitors of natural plant defense mechanisms: a new management strategy in the context of sustainable production. I. Principles of induced resistance

Résumé

Après avoir été longtemps dépendante des pesticides, l’agriculture mondiale est aujourd’hui frappée par un courant qui favorise des pratiques plus durables et plus respectueuses de l’environnement. Pour répondre à ces nouvelles exigences, les agriculteurs doivent se tourner vers l’exploitation et la rentabilisation des ressources naturelles par le biais de pratiques agricoles combinant la performance et la protection des cultures à un moindre coût écologique. Dans ce contexte, le développement de molécules biologiques capables de stimuler les défenses naturelles des végétaux (SDN) est une stratégie qui attire de plus en plus l’attention. Une molécule SDN est un éliciteur susceptible de déclencher une série d’évènements biochimiques menant à l’expression de la résistance chez la plante. La perception du signal par des récepteurs membranaires spécifiques et sa transduction par diverses voies de signalisation conduisent à la synthèse et à l’accumulation synchronisée de molécules défensives parmi lesquelles certaines jouent un rôle structural alors que d’autres exercent une fonction antimicrobienne directe. Les barrières structurales contribuent à retarder la progression de l’agent pathogène dans les tissus de la plante et à empêcher la diffusion de substances délétères telles des enzymes de dégradation des parois ou des toxines. Les mécanismes biochimiques incluent, entre autres, la synthèse de protéines de stress et d’inhibiteurs de protéases ainsi que la production de phytoalexines, des métabolites secondaires ayant un fort potentiel antimicrobien. Les progrès remarquables accomplis ces dernières années en termes de compréhension des mécanismes impliqués dans la résistance induite chez les plantes se traduisent aujourd’hui par la commercialisation d’un nombre de plus en plus important de SDN capables de stimuler le « système immunitaire » des plantes en mimant l’effet des agents pathogènes.

Mots-clés :

• Agriculture durable,
• barrières structurales,
• éliciteur,
• inhibiteurs de protéase,
• perception du signal,
• phytoalexines,
• protection des plantes,
• protéines de stress,
• résistance induite végétale,
• SDN (stimulateurs des défenses naturelles des plantes),
• transduction du signal

Abstract

For a long time, agriculture across the world was dependent on pesticides. Today, it is influenced by a movement that favours practices that are more sustainable and environmentally safe. To meet these new demands, producers wishing to exploit natural resources and make them profitable must turn to new agronomic practices that combine culture performance and protection at a low environmental cost. In this context, the development of biological molecules able to stimulate natural defence mechanisms in plants (or SDN, for “stimulateurs des défenses naturelles des plantes”) is a strategy that attracts much attention. A SDN molecule is an elicitor capable of initiating a series of biochemical events leading to the expression of disease resistance in plants. Signal perception by ultra-specific membrane receptors and its transduction by diverse signalling pathways lead to the synthesis and synchronized accumulation of defence molecules; some of these molecules play a structural role while others have a direct antimicrobial function. Structural barriers contribute to delaying pathogen ingress in plant tissues and prevent the diffusion of deleterious substances such as cell wall hydrolytic enzymes or toxins. Biochemical mechanisms include, among others, the synthesis of stress proteins and protease inhibitors as well as the production of phytoalexins, which are secondary metabolites with a strong antimicrobial potential. The remarkable advances made over the last few years as regards our understanding of the mechanisms involved in induced resistance in plants now translate into the marketing of an increasing number of SDN molecules able to stimulate a plant’s “immune system” by mimicking the effect of pathogens.

Keywords:

• Elicitor,
• phytoalexins,
• plant induced resistance,
• plant protection,
• protease inhibitors,
• SDN (“stimulateurs des défenses naturelles des plantes”),
• signal perception,
• signal transduction,
• stress proteins,
• structural barriers,
• sustainable agriculture