Les bactéries des oliveraies pourraient détenir la clé pour lutter contre Xylella

Des chercheurs ont découvert que certains micro-organismes offrent des avantages biologiques, tels qu'un système immunitaire secondaire.

Une équipe de recherche de l'université de Jaén a identifié un groupe de bactéries dormantes présentes dans les feuilles et le sol des oliviers, qui les protègent contre les agressions environnementales.

Des analyses génétiques ont démontré que plusieurs micro-organismes offrent des avantages biologiques comparables à ceux d'un système immunitaire secondaire. Les chercheurs espèrent que leurs découvertes permettront de mettre au point un biopesticide naturel pour lutter contre l’agent pathogène mortel Xylella fastidiosa.

Voir aussi : L’évolution de la lutte contre Xylella fastidiosa en Europe

On pense que Xylella fastidiosa est arrivée en Italie en 2008 par l’importation d’un seul caféier en provenance du Costa Rica.

Xylella fastidiosa, responsable du syndrome mortel du dépérissement rapide de l’olivier, a provoqué des épidémies généralisées en Europe au cours des 15 dernières années et son impact économique annuel est estimé à plus de 5,5 milliards d’euros.

Cette bactérie s’est avérée très difficile à gérer, car il n’existe actuellement aucune méthode de lutte efficace sur le terrain pour l’éradiquer.

Dans l’article de recherche publié dans Microbiology Spectrum, les chercheurs ont toutefois identifié un groupe de bactéries, Bacillus spp., qui, selon eux, pourrait détenir la clé pour lutter contre l’agent pathogène.

Xylella fastidiosa

Xylella fastidiosa est une bactérie à Gram négatif connue pour provoquer diverses maladies des plantes. C'est un agent pathogène qui affecte principalement le xylème, le tissu végétal chargé de transporter l'eau et les nutriments des racines vers les autres parties de la plante. Xylella fastidiosa est une préoccupation majeure dans les secteurs agricole et forestier, car elle peut infecter un large éventail d'espèces végétales, entraînant des pertes économiques et des dommages environnementaux.

Cette bactérie est transmise par des insectes vecteurs, tels que les cicadelles et les psylles, qui se nourrissent de la sève des plantes. Lorsque ces insectes se nourrissent de plantes infectées, ils acquièrent la bactérie et peuvent ensuite la transmettre à des plantes saines lorsqu’ils s’en nourrissent. Xylella fastidiosa peut infecter aussi bien les cultures agricoles que les plantes ornementales, et elle est à l'origine de maladies dévastatrices dans diverses régions du monde.

Parmi les maladies bien connues causées par Xylella fastidiosa, on peut citer la maladie de Pierce, la chlorose panachée des agrumes (CVC) et le syndrome du dépérissement rapide de l'olivier (OQDS).

Les mesures de lutte contre Xylella fastidiosa comprennent l'utilisation d'insecticides pour contrôler les insectes vecteurs, ainsi que des efforts visant à mettre en quarantaine et à éliminer les plantes infectées afin d'empêcher toute propagation supplémentaire. Des recherches sont en cours pour développer des stratégies plus efficaces de gestion et de prévention de la propagation de cette bactérie et des maladies végétales qui y sont associées.

Les espèces de Bacillus possèdent des caractéristiques distinctives qui les rendent précieuses pour des applications médicales, biotechnologiques et agricoles.

Elles peuvent être utilisées dans la production de biocarburants, de biopolymères et de molécules bioactives. En agri­cul­ture, ils peuvent favoriser la croissance des plantes, servir de bio­fer­ti­li­sants, stim­uler la croissance et con­trô­ler les agents pathogènes, ce qui en fait des outils prometteurs pour une agri­cul­ture durable.

Les biofertilisants à base de Bacillus favorisent la croissance et le rendement des plantes en améliorant la disponibilité des nutriments, la fixation de l'azote, la solubilisation du phosphore et la production de régulateurs de croissance des plantes.

Ces bactéries peuvent également produire des composés antimicrobiens, sont économiques et forment des spores pour assurer leur stabilité, offrant ainsi une alternative naturelle aux pesticides chimiques.

Bacillus thuringiensis est bien connu pour ses propriétés insecticides, tandis que d’autres espèces comme B. subtilis et Bacillus amyloliquefaciens ont été utilisées avec succès comme agents de lutte biologique dans diverses cultures commerciales.

De plus, la capacité de certaines espèces de Bacillus à produire des bactériocines, des peptides antimicrobiens, est prometteuse pour le traitement des plantes.

Alors que ces avantages ont déjà été démontrés dans des cultures telles que le blé, tournesols et pommes de terre, les recherches menées par l’équipe de l’université de Jaén se sont concentrées sur l’analyse de leur présence dans les oliveraies espagnoles et de leur résistance à une série de défis environnementaux.

Sous la super­vision de Hikmate Abriouel, l’équipe s’est lancée dans le projet SMART-AGRI-SPORE, une initiative européenne Marie Curie visant à dével­oper un biopesticide pour lutter contre Xylella fas­tidiosa. Le projet a consisté à analyser 417 bactéries du genre Bacillus spp. prélevées dans des oliveraies de Jaén et de Málaga.

Les chercheurs ont cherché à identifier les bactéries capables de former des spores et d’hiberner pour surmonter des conditions externes défavorables, puis de se réactiver lorsque les conditions redeviennent favorables.

Ces spores agissent comme un bouclier protecteur, rendant les bactéries résistantes aux températures extrêmes, aux rayonnements et aux produits chimiques nocifs. Pour isoler les souches dotées de cette capacité, l’équipe a soumis ses échantillons à des températures atteignant 80 °C, éliminant ainsi toutes celles qui ne répondaient pas au critère.

« Face à un événement défavorable, tel qu’un manque de nutriments dans l’environnement, ces bactéries entrent dans un état de repos, comme une sorte d’hibernation, jusqu’à ce que le danger disparaisse et qu’elles puissent reprendre leurs fonctions vitales normales », a expliqué Julia Manetsberger, l’une des auteures de l’article.

Afin de mieux comprendre la résistance des Bacillus spp. aux aléas environnementaux, les chercheurs ont exposé les bactéries à des quantités variables d’antibiotiques et d’engrais inorganiques.

Leur résistance était normale, similaire à celle d’autres espèces bactériennes. Cette résilience suggère que Bacillus spp. survivrait dans la nature lorsqu’il est exposé à ces composés agricoles couramment utilisés, continuant ainsi à apporter les bienfaits souhaités à l’oliveraie.

La découverte de ces bactéries uniques dans les oliveraies espagnoles ouvre des perspectives pour de futures applications agricoles.

Étant donné que les espèces du genre Bacillus jouent déjà un rôle central en tant que l'un des biopesticides les plus largement utilisés, leur potentiel pour de nouvelles applications biotechnologiques en agriculture est prometteur. Les chercheurs proposent de mettre au point un biopesticide naturel utilisant ce groupe de micro-organismes pour lutter contre les épidémies de Xylella fastidiosa.

De plus, il a déjà été démontré que ces bactéries résistent à l’exposition aux métaux et éliminent les métaux lourds du sol, détoxifiant ainsi efficacement l’environnement.

La cont­a­mi­na­tion par les métaux lourds pose un pro­blème con­sidérable pour l’agri­cul­ture com­mer­ciale et la pro­du­ction al­i­mentaire, car les plantes peuvent absorber ces métaux, qui se retrou­vent ainsi dans la chaîne al­i­mentaire.

L'équipe a donc examiné la tolérance de ses échantillons à toute une gamme de métaux lourds. Elle a constaté que les isolats testés présentaient une bonne tolérance, le fer étant le mieux toléré, suivi du cuivre, du nickel, du manganèse, du zinc et du cadmium.

Cela suggère que les membres de la sporo-biote de l'olivier pourraient potentiellement prospérer dans des sols présentant des teneurs élevées en métaux dues à des facteurs environnementaux ou à des activités humaines.