La stimulation de l

1

• La stimulation de limmunité innée chez les
  plantes. Un exemple dapplication Iodus 40
  (Vacciplant)

2
Stratégies pour la protection des cultures

• Lutte Chimique (Agrochimie)
• Méthodes génétiques
• - Sélection de cultivars résistants
• - Surexpression de gènes de défense
• Lutte biologique
• - Introduction de prédateurs naturels des
  insectes ravageurs
• - Stimulation de limmunité innée chez les
  plantes agronomiques, par des éliciteurs (SDN,
  stimulateurs de défense naturelle)

3
Laboratoires Goëmar, Saint Malo
Santé humaine Pharmacie Cosmétique Diététique
Santé végétale Biostimulants (à base
d algues) Vaccin des plantes
Les algues


4
Laboratoires Goëmar Avenue Général Patton 35400,
St Malo, France
- Production depuis 1975, dextraits dalgues ?
Effets bénéfiques sur plusieurs types de plantes
cultivées, dont une amélioration de la résistance
à certaines maladies
5

• LES OLIGOSACCHARINES
• Un nouvel outil pour moduler la croissance,
• le développement et la défense chez les plantes

 One day it may be possible to spray specific
oligosaccharins (or analogues of oligosaccharins)
on plants (or to manipulate the genes
controlling the release and metabolism of
oligosaccharins) to tell plant to flower or to
form seeds and fruits or tubers, to become
resistant to a disease or an insect, to drop
their fruits, to grow faster or to become
bushier. Oligosaccharins should eventually have a
significant impact on agricultural
yields.  Peter Albersheim et Alan Darvill,
Scientific American, 1985
6
Quelles sont les matières actives des spécialités
Goëmar ? Sagit-il déliciteurs
oligosaccharidiques? Réponse les extraits
contiennent de la laminarine, un éliciteur des
défenses chez le tabac. Mise au point de  Iodus
40, un  vaccin  pour le blé.
7
Eliciteurs et relations plantes-pathogènes
paroi cellulaire
CHAMPIGNON

noyau
Produits de gènes de virulence
oligoglucanes
glucanases
oligoglucanes
pectinases
récepteur
récepteur
oligopectines

signaux de défense
Produits de gènes de défense
noyau
CELLULE DE PLANTE
paroi cellulaire
8
Transduction des signaux éliciteurs chez les
plantes
9
(No Transcript)
10
Principales réponses de défense chez les plantes
. Production dantibiotiques (phytoalexines) .
Expression de peptides ou protéines de défense .
Renforcement des parois cellulaires et des
structures tissulaires . Synthèse de messagers
dalerte à distance . Eventuellement, sacrifice
des cellules autour du point dinfection
(réaction dHypersensitive Response) . Défenses
tous azimuts, non ciblées
11
(No Transcript)
12
(No Transcript)
13
(No Transcript)
14
(No Transcript)
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(No Transcript)
16
(No Transcript)
17
Système immunitaire chez les animaux (à partir
des chondrichtyens).
Immunité naturelle (innée, non spécifique) -
macrophages - système du complément Immunité
acquise (spécifique, anticorps) - lymphocytes
B - lymphocytes T
18
Principaux oligosaccharides stimulateurs de
réponses de défense
19
Oligosaccharides de plantes ou dagents
microbiens
Oligosaccharides dalgues brunes
- Laminarine
ß-1,3 glucane
ß-1,3 -1,6 glucanes (champignons)

• OligoAlginates

D-mannuronate
L-guluronate
Oligogalacturonates (plantes)
20
La Laminarine entraîne laccumulation de
protéines anti-microbiennes PR chez le
tabac (immunodétection/Western-blot)
oligoGal
Laminarine
eau
Famille de protéines PR
Fonctions biologiques
PR-1
antifungal
PR-2
ß-1,3-glucanases
chitinases
PR-3
thaumatin-like
PR-5
Après 48h de traitement avec les différents
oligosaccharides
21
Autres molécules potentiellement élicitrices
obtenues à partir des algues brunes
Structure des fucanes sulfatés des algues brunes
liaisons a-1,4 et a-1,3
22
Infiltration déliciteur (test) ou deau
(contrôle)
innoculation TMV (virus de la mosaïque du tabac)
6 jours
Klarzynski O, Descamps V, Plesse B, Yvin JC,
Kloareg B, Fritig B. (2003) Sulfated fucan
oligosaccharides elicit defense responses in
tobacco and local and systemic resistance against
tobacco mosaic virus. Mol. Plant Microbe
Interact. 16, 115-122.
23
(No Transcript)
24
Synthèse des résultats obtenus avec le modèle
tabac (IBMP, Strasbourg)
Résistance


nd
nd
-
-
-
-
Mort cellulaire
Eléments anti-microbiens


-
-
PR


-
-
Scopolétine
Signaux végétaux


-
-
SA


-
-
Activation de voies métaboliques
LOX




PAL
-
-


H2O2
Evènements précoces de signalisation
Phosphorylation protéines




Alcalinisation extracellulaire




Alginates
Carraghénanes
Laminarine
Fucanes
Klarzynski et al., (2000). Plant Physiol. 124,
1027-1037 Klarzynski et al., (2003). Mol.
Plant-Microbe Interact. 16, 115-122
25
Enjeux des recherches sur la  vaccination  (
immunostimulation) des plantes agronomiques

• Nouveaux outils pour lagriculture
• Compatibles avec

• le développement durable
• la sécurité alimentaire

26
Développement dun SDN les contraintes
. Liberté dexploitation . Possibilité de
protection (brevet) ? nouveauté . Connaissance
des performances techniques des produits (et
services) concurrents . Prix de vente
acceptable par le marché (fonction de la
concurrence) et compatible avec le prix de
revient . Compatibilité de litinéraire
technique avec les pratiques agricoles
(actuelles ou acceptables) . Homologation du
Ministère de lAgriculture
27
Mise au point doligosaccharines pour la
protection des cultures (UMR 1931)
Maîtrise de la production déliciteurs
oligosaccharidiques - Ressources - Outils
biotechnologiques - Procédés analytiques et
technologiques Recherche déliciteurs et étude
de leur mode daction - Nouvelles matières
actives - Mode daction sur plantes modèles -
validation sur plantes agronomiques
Développement des éliciteurs pour la protection
des cultures - Optimisation de la matière
active - Formulation - Positionnement
agronomique - Homologation
28
Système Blé/ Mycosphaerella graminicola
29
Induction résistance avec Phyliq 200 mg/L
(composition 37 g/l de laminarine)
30
- Tests de protection contre la septoriose du blé

Réduction de la taille des nécroses par rapport
au témoin
100
80
60
40
20
0
Phyliq Non formulé
Phyliq
Importance de la formulation (pour
amplifier/faciliter laction de la matière active)
31
Bilan UMR CNRS-Goëmar (1999-2004)

• 5 familles doligosaccharides sont produites en
  routine à léchelle pilote
• 6 nouvelles familles sont produites à léchelle
  du laboratoire
• Très forte complémentarité entre lactivité de
  production doligosaccharides et la recherche sur
  la structure fine des oligosaccharides et les
  enzymes de dépolymérisation.

32
Iodus 40 Résultats Agronomiqueset Développement
33
GL32 DANS LES PROGRAMMES DE PROTECTION DU BLE
LE RÉSEAU DEXPÉRIMENTATION

• PHASE ÉVALUATION PRODUIT
• 82 ESSAIS GOËMAR EN 1998 ET 99 étude de
  la dose, du stade et de la cadence dapplication
  du produit

• PHASE DINTRODUCTION DE GL32 DANS LES PROGRAMMES
  DE PROTECTION
• 162 ESSAIS EN 2000 ET 2001
• - 62 ESSAIS GOËMAR
• - 93 ESSAIS EN DISTRIBUTION
• - 7 ESSAIS ITCF

34
Iodus 40, Premier stimulateur des défenses du
blé Mise sur le marché printemps 2003
Matière active LAMINARINE (oligosaccharide
de Laminaria digitata)
35
(No Transcript)
36

Diffusion de Iodus 40
37
Pour conclure Algues brunes et laminarine
illustrent
Découverte les oligosaccharides ont un effet
éliciteur des défenses naturelles chez les
plantes. Invention utiliser ces produits pour
protéger les plantes (peut donner lieu à un
brevet) Innovation le produit formulé,
homologué, disponible sur le marché
38
Immunostimulation et protection des cultures
marges de progression.

• Identifier de nouveaux éliciteurs
  oligosaccharidiques
• Identifier dautres types déliciteurs
• Combiner différents types déliciteurs
• Améliorer la biodisponibilité de léliciteur
• Etc