La Conférence IUFRO Division 7 (Forest Health. Pathology and Entomology) a eu lieu à Lisbonne du 6 au 9 septembre 2022, avec 350 participants en presentiel et 60 à distanciel venant de 41 pays.
La session sur la maladie du dépérissement du pin (PWD) organisée dans le cadre de cette réunion a connu une participation massive pour 3 séances impliquant 14 présentations orales et 15 intervenants.
Quatre thèmes majeurs ont été abordés :
1. Historique et enquête sur les dégats induits par le nématode du Pin
Plus de 100 ans se sont écoulés depuis que la maladie du flétrissement du pin (PWD), causée par le nématode du pin (PWN – Bursaphelenchus xylophilus) a envahi le Japon, d’abord dans la région du sud-ouest, puis dans tout le pays, atteignant les régions de haute latitude et de haute altitude au climat plus frais. Les pins indigènes (Pinus thunbergii et P. densiflora) sont presque exterminés dans certaines des anciennes zones endommagées. Dans certains endroits où les forêts de pins sont économiquement importantes pour l’industrie du bois ou la production de champignons, la régénération est difficile. En outre, les pins sont un élément essentiel des forêts comme brise vent pou pour éviter la mobilité des dunes dans la zone côtière ou dans les paysages traditionnels du Japon.
En Corée, plus de trente ans se sont écoulés depuis que le PWD a été trouvé pour la première fois, en 1988, dans une petite montagne de Busan, où l’on ne trouvait que quelques pins infectés. Aujourd’hui, en 2022, le PWD a été signalé dans 135 districts, comtés et villes. Le nombre de pins infectés (principalement P. thunbergii et P. densiflora) a fluctué pendant 30 ans, dépassant les 2 millions d’arbres en 2014. Récemment, il a diminué à 390 000 en 2021, mais au cours de la dernière saison de lutte, le nombre de pins infectés a de nouveau augmenté, de 22,6 % par rapport à l’année précédente. Au fil des années, les techniques de recherche et d’enquête sur les DDP se sont considérablement développées. Des étiquettes électroniques NFC sont utilisées pour éviter les angles morts de la surveillance, et un système de gestion des enregistrements utilisant des QR codes depuis la surveillance et le diagnostic des pins morts jusqu’au contrôle a été établi, permettant de vérifier en temps réel les informations saisies et d’enregistrer le processus de gestion. Le séquençage du génome entier des nématodes du pin coréen à l’échelle de la population a montré une structure de population extrêmement stratifiée, principalement composée de deux lignées majeures au sein desquelles la diversité génétique est extrêmement limitée. Ces deux lignées sont différentiellement liées à des souches extérieures à la Corée, ce qui suggère plusieurs introductions indépendantes.
En 1999, le nématode du pin a été détecté au Portugal sur des pins maritimes (Pinus pinaster) et au cours des 20 années suivantes, des milliers de pins maritimes ont été tués chaque année, malgré les efforts déployés par l’autorité forestière portugaise (ICNF) pour contenir sa propagation, conformément aux lignes directrices de la décision d’exécution 2012/535/UE de la Commission. Au cours des 11 dernières années, plus de 83 500 échantillons de bois composite provenant d’arbres symptomatiques ont été analysés, avec une moyenne de 8 % de résultats positifs au nématode du pin, dont aucun dans la zone tampon (20 km le long de la frontière espagnole). Suite aux actions de confinement, près de 18 millions d’arbres dépérissant ont été abattus sur le territoire continental, en particulier dans la zone tampon (2,9 millions), et environ 43 000 insectes vecteurs ont été capturés dans les pièges. Un nouveau foyer a été détecté sur l’île de Madère en 2009 et en Espagne, le PWD a été détecté pour la première fois en octobre 2008 et déclaré éradiqué en 2013, bien que par la suite, cinq autres foyers aient été signalés à Caceres, As Neves, Valverde del Fresno, Sancti-Spiritus et Lagunilla (le plus éloigné de la frontière portugaise à environ 70 km).
En Amérique du Nord, où le nématode du pin est indigène, il a été découvert pour la première fois dans du bois de pin à feuilles longues (Pinus palustris), en Louisiane, causant des dommages mineurs aux conifères indigènes. Au cours des dix dernières années, en raison d’une réglementation plus stricte sur le nématode du pin, un grand nombre d’échantillons de bois de pin ont été soumis à la division agronomique du département de l’agriculture et des services aux consommateurs de Caroline du Nord. Au cours des exercices 2012 à 2022, 67 135 échantillons de bois de pin ont été analysés et 7 462 rapports ont été générés dans le cadre de la délivrance de certificats phytosanitaires par l’USDA/APHIS/PPQ pour l’exportation de grumes de bois de pin. Dans l’ensemble, la prévalence du nématode du pin dans les échantillons soumis était de 2,15 %, ce qui révèle une faible présence du nématode du pin dans les grumes de bois de pin exportées, mais aussi l’importance des mesures réglementaires et des tests de laboratoire.
Une étude a été présentée pour améliorer l’extraction du nématode du pin des échantillons de bois, la méthode de Baermann (entonnoir ou modifiée) 24°С ou 48°С heures est généralement recommandée (Schroder et al., 2009 ; ISPM 27, 2016). L’objectif de notre recherche était de déterminer le temps et la température d’exposition optimale pour l’extraction de B. xylophilus la méthode de l’entonnoir de Bаermann. Toutes les différences entre les régimes de température (18ºC et 25ºC) étaient significatives, avec de meilleurs résultats avec la température la plus élevée et la majorité des nématodes, environ 80%, ont été extraits pendant le premier jour, ce qui était significativement plus élevé que pendant le deuxième jour.
2. Dynamique et propagation de la maladie du dépérissement du pin
La mortalité des arbres de la forêt indigène des États-Unis associée au nématode du pin est nouvellement signalée dans la Front Range du Colorado. Un réseau d’échantillonnage a été établi pour étudier le nématode du pin dans les pins indigènes (Pinus ponderosa) et les longicornes (Monochamus clamator et M. scutellatus) sur plusieurs années et dans des paysages forestiers naturels et urbains. La phénologie du vol était similaire pour les vecteurs. Le nématode du pin a été trouvé chez 3,6 des pins et 4,2 % des coléoptères échantillonnés, selon le premier rapport de l’association M. clamator-PWN aux États-Unis.
Jusqu’à très récemment, on supposait que dans les conditions climatiques portugaises, les arbres présenteraient des symptômes l’année même de l’inoculation des nématodes par le vecteur. Cependant, une certaine incertitude demeure quant à la probabilité de latence de l’expression du flétrissement du pin. Pour évaluer l’expression retardée du flétrissement du pin (latence), une base de données climatiques détaillée a été créée et le modèle ETpN a déterminé 3 sous-régions au Portugal : « Pas de flétrissement attendu », « Latence (flétrissement attendu dans l’année suivant l’infestation) » ou « Expression du flétrissement dans l’année d’inoculation ». Chaque mois, de juin à novembre, 5 arbres sains ont été inoculés à chaque endroit sélectionné, avec 10.000 Bx, en utilisant le kit Arbojet Quick-Jet, dans la partie inférieure de la canopée. Deux semaines après les premiers symptômes visuels de flétrissement, les arbres ont été abattus et échantillonnés pour détecter la présence du nématode du pin. À la fin de la période expérimentale, tous les arbres restants ont également été abattus et échantillonnés pour le nématode du pin. La latence a en fait été observée dans la région prévue. Dans la région « Pas de flétrissement attendu », les conditions climatiques n’étaient pas compatibles et le flétrissement s’est produit l’année de l’infestation.
La capacité de vol des insectes vecteurs étant importante pour la protection des forêts de pins, nous avons testé la distance, le temps et la vitesse de vol des adultes de M. saltuarius et M. alternatus, deux espèces vectrices en Corée, en utilisant des moulins de vol. Chez M. saltuarius, la distance moyenne de vol des femelles en une seule session de vol était de 0,43 km, tandis que les mâles volaient environ 0,50 km. Les distances moyennes de vol cumulées pendant toute la durée de vie des femelles et des mâles étaient respectivement de 1,93 km (distance maximale de vol : 5,21 km) et de 2,71 km (distance maximale de vol : 5,73 km). Chez M. alternatus, la distance moyenne de vol des femelles en une seule session de vol était de 1,53 km, tandis que les mâles volaient environ 2,05 km. Les distances de vol moyennes cumulées pendant toute la durée de vie des femelles et des mâles étaient respectivement de 6,64 km (distance de vol maximale : 15,35 km) et de 9,89 km (distance de vol maximale : 29,01 km).
Compte tenu de la forte capacité de vol de l’insecte vecteur, la propagation du nématode du pin dans des conditions naturelles a été évaluée au Portugal le long d’un transect de 6 km de long et 100 m de large a été établi sur un peuplement continu de P. pinaster, en commençant à l’emplacement d’un arbre infecté par le nématode du pin détecté en 2018, dans une paroisse précédemment non affectée. En 2019 et 2020, de mai à octobre, 30 pièges multi-entonnoirs avec des leurres Galloprotect 2D-plus ont été placés par paires à 50 m de distance, le long du transect. Tous les insectes-vecteurs (M. galloprovincialis) capturés ont été quantifiés et évalués pour la présence du nématode du pin. Durant les hivers 2020 et 2021, le transect a fait l’objet d’une enquête intensive et tous les arbres symptomatiques ont été abattus et échantillonnés. Lors de l’enquête de 2020, 65 arbres ont été échantillonnés et seuls deux étaient infectés par le nématode du pin, situés dans les environs du point d’infection initial (moins de 100 m). Cependant, lors de l’enquête de 2021, le nombre de pins morts ou symptomatiques est passé à 104, dont dix étaient infectés par le nématode du pin et se trouvaient près de la fin du transect. En outre, le nématode du pin a été trouvé chez 35 des 510 insectes-vecteurs capturés dans les pièges au cours de l’été 2020, avec quatre coléoptères infectés sur les pièges plus éloignés de l’infection initiale. En un an, les insectes-vecteurs se sont rapidement dispersés le long des 6 km du transect, certains d’entre eux étant porteurs du nématode du pin (6,4 %) et dispersant ainsi la maladie dans toute la zone.
Une autre étude liée à la dispersion de l’insecte vecteur M. galloprovincialis a été réalisée en France ; elle analyse la connectivité génétique des populations pour quantifier la dispersion contemporaine dans la parentèle, à travers un paysage homogène de pins maritimes et un paysage hétérogène de peuplements (mixtes) de feuillus et de pins, en utilisant des coléoptères collectés dans des pièges appâtés. Presque tous les déplacements ont eu lieu entre secteurs géographiques, ce qui suggère une dispersion à longue distance.
3. Interactions entre l’hôte, le nématode et les autres micro-organismes
Le nématode utilise son stylet pour perforer les parois cellulaires et libérer des enzymes hydrolytiques contre les glycans des parois cellulaires. Des espèces très sensibles (P. pinaster) et des plantes moins sensibles (P. pinea) ont été inoculées avec le nématode du pin et la progression de la maladie a été suivie sous contrôle des températures et des teneurs en eau du sol. À la fin des essais, des différences dans le facteur de reproduction du nématode sur les deux espèces ont été trouvées. Des techniques de spectroscopie vibrationnelle à haut débit ont été appliquées pour une caractérisation globale des parois cellulaires. Les données préliminaires ont révélé que les propriétés de la composition des parois cellulaires sont significativement différentes entre les échantillons de P. pinaster inoculés par le nématode et les échantillons témoins, les composés phénoliques étant régulés à la hausse dans les plantes inoculées par le nématode, probablement en réponse aux mécanismes de défense des plantes.
La communication interspécifique entre le nématode et ses partenaires symbiotiques joue un rôle potentiel dans la promotion de la pathogénicité et du caractère invasif du nématode du pin. Les signaux chimiques et moléculaires influencent positivement la survie, la reproduction et la propagation du nématode. D’autre part, la caractérisation de la structure et de la dynamique des interactions nématodes-champignons à l’aide d’approches culturales et non culturales, avec un accent particulier sur les analyses métagénomiques, visant à comprendre si le mycobiote associé au nématode joue un rôle clé dans le développement de la maladie, et dans quelle mesure il peut être ciblé pour perturber le cycle de la maladie. La diversité et la structure des communautés fongiques de P. pinaster varient en fonction de l’état de la maladie, ce qui suggère que la présence du nématode du pin affecte les communautés fongiques endophytes. Pour les communautés fongiques de P. pinaster et de PWN, des différences ont également été observées entre les sites et les Ophiostomatales n’ont été détectées que dans les P. pinaster infectés par le PWN, ce qui corrobore nos résultats de cultures obtenus précédemment.
4. Méthodes de contrôle et stratégies de gestion
La stratégie de coupe à blanc habituellement mise en œuvre après la première détection dans les zones exemptes de nématodes du pin a été comparée à une autre stratégie de coupe sélective arbre par arbre associée à une surveillance accrue, et cette dernière s’est révélée être un meilleur choix pour lutter contre le nématode du pin en termes de rentabilité.
Au Japon, la lutte contre le nématode du pin consiste principalement à éliminer les arbres endommagés, à pulvériser préventivement un insecticide sur les arbres vivants et à injecter un nématicide dans le tronc, ce qui entraîne des coûts et des contraintes énormes pour l’utilisation des pesticides. Les semis de clones résistants sont couramment utilisés dans les nouvelles plantations de pins.
La sensibilité des provenances de P. pinaster (espagnoles, portugaises, françaises et marocaines) à B. xylophilus a été testée et leur comportement a été comparé à celui de deux vergers à graines, l’un appartenant au programme de sélection de P. pinaster Galicien en Espagne et l’autre dans les Landes, en France. Des différences significatives dans la survie, les symptômes de flétrissement, les traits morphologiques et la densité des populations de nématodes ont été trouvées entre les différentes provenances et les vergers à graines. Un modèle de sensibilité en fonction de la géographie a été validé démontrant que les provenances du sud-est de la péninsule ibérique ont une plus grande résistance au PWD.
L’efficacité de seize formulations d’emamectine benzoate (EB) produites localement contre le nématode du pin est comparée en Corée. À des concentrations élevées de 0,258 μg/ml, la reproduction des nématodes a été fortement supprimée dans toutes les formulations sauf trois. La reproduction des populations exposées aux formulations des deux groupes a varié de manière significative, indépendamment des toxicités sublétales. Ces variations peuvent être attribuées à des différences dans les ingrédients inertes utilisés par les producteurs.
Bien que très efficace, la lutte chimique recourt généralement à l’utilisation de produits chimiques de synthèse très nocifs, qui ont des effets néfastes sur les biosystèmes forestiers et la santé humaine. Dans le but de développer une gestion chimique plus durable du nématode du pin, des recherches actives ont été menées sur les substances volatiles et les extraits volatils provenant de sources naturelles, principalement des plantes et des champignons. Les huiles essentielles sont des mélanges complexes de substances volatiles végétales, principalement extraites par hydrodistillation d’espèces végétales médicinales et aromatiques, et peuvent s’avérer toxiques pour le nématode du pin et sans danger pour le pin hôte, tout en ayant un faible impact sur l’environnement. L’acide undécanoïque a montré une activité plus forte atteignant une concentration efficace demi-maximale (EC50) de 0,06 μg/mL, tandis que l’acide décanoïque a montré une EC50 plus élevée, à savoir 0,13 μg/mL Les recherches futures détermineront l’activité d’autres acides gras à chaîne moyenne comme molécules biopesticides potentielles à utiliser dans des stratégies de gestion durable des ravageurs.
La recherche d’antagonistes s’intensifie également, et lors d’essais en laboratoire réalisés au Portugal, les champignons nématophages Esteya vermicola et E. floridanum se sont révélés être un agent de biocontrôle prometteur contre le nématode du pin. En fait, les effets protecteurs des inoculations d’E. vermicola coreana (G810) sur les grands pins ont été évalués au Mont Wora, en Corée du Sud et dans la province de Kwangdong en Chine, révélant des taux de survie de 50% et 60% respectivement.
En Espagne, huit autres espèces fongiques à potentiel nématophage ont été testées in vitro, où les espèces Beauveria (B. bassiana and B. pseudobassiana) et Trichoderma citrinoviridae ont non seulement empêché la reproduction du nématode du pin mais ont également montré un effet nématicide.
Luís Bonifácio & Edmundo Sousa
Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária, I.P. (INIAV), Av. da República, Quinta do Marquês, 2780-157 Oeiras, Portugal. Luis.bonifacio@iniav.pt; GREEN-IT Bioresources for Sustainability, ITQB NOVA, Av. da República, 2780-157 Oeiras, Portugal
Luís Bonifácio est le coordinateur du groupe de travail de l’IUFRO (Union Internationale des Instituts de Recherches Forestières) sur la maladie du flétrissement du pin (7.02.10).
https://www.iufro.org/science/divisions/division-7/70000/70200/70210/