Édition 24, septembre 2018

Pathologie

Entomologie

Botanique

Avancées dans les diagnostics en laboratoire


Remerciements

Merci aux employés suivants de l’Agence canadienne d’inspection des aliments qui ont contribué à cette édition de Survol - science des végétaux : P. Baker, P. Bilodeau, P. Macdonald, C. Dollard, J. Schnell, M.E. Auclair, B. Day, J. Rainey, K. Castro, M. Damus, J.-F. Dubuc, V. Grebennikov, H. Cummings, I. King, E. Tremblay, R. Tropiano, A. Ameen, R. Dimitrova, K. Entwistle

Pour en savoir plus, consultez les numéros antérieurs du Survol - science des végétaux .


Pathologie

Nouveaux hôtes du phytoplasme ‘Candidatus Phytoplasma mali’, responsable de la maladie des proliférations du pommier

Lors d’une enquête menée en 2017 en Lituanie, des symptômes semblables à ceux causés par des phytoplasmes ont été observés chez des plantes de Forsythia suspensa (rougissement des feuilles), de Spiraea vanhouttei (déclin) et de Viburnum lantana (balai de sorcière), dans un jardin privé du district de Kaunas. Les analyses moléculaires ont confirmé que l’agent pathogène en cause était le ‘Candidatus Phytoplasma mali’. C’est la première fois que l’on signale l’infection de ces trois espèces végétales par le ‘Candidatus Phytoplasma mali’.

Le ‘Candidatus Phytoplasma mali’ appartient au sous-groupe 16SrX-A et cause l’apparition de balais de sorcière, la phyllodie, une diminution de la qualité des fruits et des pertes de rendement importantes chez les Malus spp. (pommiers). Ce pathogène est également associé à d’autres plantes importantes sur le plan économique, comme les Prunus spp. (fruits à noyau), le Vitis vinifera (vigne), le Corylus avellana (noisetier commun) et les Lilium spp. (lis).

Le ‘Candidatus Phytoplasma mali’ a été signalé en Europe, en Tunisie et au Moyen-Orient. Au Canada, on a cru le détecter dans des vergers de pommes de la Nouvelle-Écosse en 2013, mais les enquêtes de suivi exhaustives et les nouvelles analyses de séquences d’ADN réalisées par la suite ont révélé que le ‘Candidatus Phytoplasma mali’ n’était pas en cause. Ce phytoplasme n’a donc jamais été présent au Canada.

Le ‘Candidatus Phytoplasma mali’, qui est transmis par des insectes, figure sur la liste des organismes nuisibles réglementés par le Canada; les nouveaux hôtes signalés constituent de nouvelles voies d’introduction de ce phytoplasme.

SOURCES : Abraitienë, A., Bevilacqua, A., Scarafoni, A. et QUAGLINO, F. 2018. First report of Forsythia suspensa, Spiraea vanhouttei and Viburnum lantana as new natural plant hosts of ‘Candidatus Phytoplasma mali’, the causal agent of apple proliferation disease, in Lithuania. Plant Disease, publié en ligne : https://apsjournals.apsnet.org/doi/10.1094/PDIS-01-18-0090-PDN.

PestLens. 2013. First report of the phytoplasma 'Candidatus Phytoplasma mali', causal agent of apple proliferation disease, in Canada.

ACIA. 2013. Mise à jour pour les intervenants : Détection de la maladie des proliférations du pommier dans des vergers de pommes en Nouvelle-Écosse.

http://www.inspection.gc.ca/vegetaux/phytoravageurs-especes-envahissantes/maladies/maladie-des-proliferations-du-pommier/mise-a-jour-pour-les-intervenants/fra/1382553102841/1382553104248

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Prévention de l’introduction d’agents pathogènes envahissants grâce à des mesures de biosécurité végétale

Dans le cadre d’une étude récente, les taux d’établissement des agents pathogènes non indigènes en Nouvelle Zélande ont été analysés de 1881 à 2012 et comparés aux volumes des importations et au nombre de voyageurs internationaux. L’analyse a révélé que les taux d’introduction de pathogènes avaient augmenté de manière constante de 1880 à 1980 environ et s’étaient stabilisés par la suite. Selon les données recueillies, il existerait une corrélation entre les taux d’établissement des agents pathogènes et les volumes des importations au cours de cette période. Aucune corrélation n’a cependant été établie avec le nombre de voyageurs internationaux.

Une analyse approfondie a été réalisée pour les quatre secteurs de production primaire. Dans les secteurs des pâturages et des cultures, les taux d’introduction de pathogènes ont augmenté jusque dans les années 1960, puis ont diminué avec la mise en œuvre de mesures de biosécurité améliorées après les années 1950. En revanche, une augmentation constante des taux d’introduction de pathogènes a été observée dans les secteurs de l’exploitation forestière et des arbres fruitiers. L’efficacité moindre des mesures de biosécurité, la réalisation tardive d’enquêtes exhaustives (années 1960 pour les espèces des champs de culture et des pâturages; années 1980 pour les arbres fruitiers; année 2000 pour les espèces forestières) et l’accent mis sur les interventions en cas d’incursions de ravageurs plutôt que sur la prévention de l’introduction de nouveaux ravageurs ont peut-être contribué à l’augmentation constante des taux d’introduction dans ces secteurs. Selon les auteurs, cette constatation démontre que les investissements en biosécurité contribueraient de manière efficace à limiter l’introduction et l’établissement d’agents pathogènes compte tenu de l’augmentation des échanges commerciaux.

SOURCE : Sikes, B. A., Bufford, J. L., Hulme, P. E., Cooper, J. A., Johnston, P. R. et Duncan, R. P. 2018. Import volumes and biosecurity interventions shape the arrival rate of fungal pathogens. PLOS Biology 16(5):e2006025.

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Le Xanthomonas prunicola, nouvelle espèce causant le chancre bactérien de la nectarine en Espagne

Une nouvelle espèce de Xanthomonas, le X. prunicola sp. nov., a été isolée chez le Prunus persica var. nectarina (nectarine). Des souches ont été prélevées sur des arbres présentant des symptômes de la maladie à Murcia, en Espagne. On croyait au départ qu’il s’agissait de colonies de Xanthomonas arbicola pv. pruni, agent pathogène responsable de la tache bactérienne chez les fruits à noyau. La caractérisation phénotypique et moléculaire a révélé que les isolats appartenaient au genre Xanthomonas; leurs caractéristiques ne correspondaient cependant pas à celles des espèces connues. Les résultats de l’analyse moléculaire ont confirmé que les isolats formaient un groupe homogène distinct, pour lequel on a proposé le nom Xanthomonas prunicola. L’inoculation de suspensions bactériennes dans des feuilles de P. persica a permis de confirmer la pathogénicité du Xanthomonas prunicola.

On possède très peu d’information sur la biologie (p. ex. la gamme de plantes hôtes) et sur l’impact du Xanthomonas prunicola. Par conséquent, il faudra obtenir plus de renseignements pour évaluer ses répercussions économiques possibles sur l’industrie des fruits à noyau s’il devait être introduit au Canada. Il est à noter qu’en 2016 le Canada a produit 21 124 tonnes métriques de pêches sur une superficie de plus de 2 567 hectares, pour une valeur à la ferme de 35 millions de dollars (AAC, 2016). 

SOURCES : López, M. M. et al. 2018. Xanthomonas prunicola sp. nov., a novel pathogen that affects nectarine (Prunus persica var. nectarina) trees. International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 68:1857-1866.

Agriculture et Agroalimentaire Canada (AAC). 2016. Aperçu statistique de l’industrie fruitière du Canada pour 2016. Disponible en ligne : http://www.agr.gc.ca/fra/industrie-marches-et-commerce/renseignements-sur-les-secteurs-canadiens-de-lagroalimentaire/industrie-horticole/rapports-sur-l-industrie-horticole/apercu-statistique-de-l-industrie-fruitiere-du-canada-pour-2016/?id=1499785006783

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Entomologie

Introduction d’une punaise non indigène au Canada

Cette publication signale l’arrivée de la punaise Cyphostethus tristriatus en Amérique du Nord. On a communiqué avec l’auteur principal pour connaître les signes de dommages pouvant être causés aux plantes hôtes, mais aucun n’a été noté. Il s’agissait toutefois de la punaise de ce type la plus commune sur les plantes hôtes, et elle semblait déloger les espèces indigènes. L’espèce n’est pas considérée comme nuisible en Europe, bien que son aire de répartition et ses effectifs augmentent. Cet insecte n’est pas vu comme une menace pour l’instant, mais il est à surveiller, car sa répartition semble limitée jusqu’à présent au Canada. Sa présence à proximité d’un musée de la biodiversité sur un campus universitaire indique, mais de façon non concluante, une voie d’entrée possible.

SOURCE : Ratzlaff, C. G. et Scudder, G. G. E. 2018. First records of the juniper shield bug, Cyphostethus tristriatus (Fabricius, 1787) (Hemiptera: Acanthosomatidae), in North America. Pan-Pacific Entomologist 94(2):67-74. Pan Pacific Entomologist 94(2):67-74.

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Mise au point d’un outil de modélisation permettant d’évaluer le risque de transfert d’organismes nuisibles présents dans des plantes importées d’Europe

L’inspection des plantes importées est l’une des mesures de précaution qui sont prises par les organisations nationales de la protection des végétaux pour limiter l’introduction d’organismes nuisibles. Des contraintes de capacité limitent toutefois les activités d’inspection. C’est pourquoi plusieurs de ces organisations, dont l’Agence canadienne d’inspection des aliments, ont commencé à explorer des solutions permettant d’améliorer l’efficacité des inspections, comme celle qui est décrite dans cet article.

SOURCES : EC. 2004. Commission Regulation EC/1756/2004 Specifying the detailed conditions for the evidence required and the criteria for the type and level of the reduction of the plant health checks of certain plants, plant products or other objects listed in Part B of Annex V to Council Directive 2000/29/EC. Source : http://ec.europa.eu/food/plant/plant_health_biosecurity/non_eu_trade/less_frequent_checks_en [consulté le 30 juillet 2018].

Holt, J., van der Gaag, D. J., Leach, A. W., Loomans, A. J. M. et Mumford, J. D. 2017. Model of the probability of pest transfer from imported fruit, cut flowers or vegetable produce. Bulletin OEPP/EPPO Bulletin, 47 (2): 227–230.

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Première mention de la présence du Takahashia japonica en Europe et de son établissement dans le nord de l’Italie

On possède très peu d’information sur le Takahashia japonica. L’espèce a été observée au Japon (Tokyo) sur un Morus. sp. On la trouvait aussi auparavant sur des citrus au Japon, mais les dommages causés n’étaient qu’occasionnels et n’avaient pas de répercussions économiques ou en avaient peu (Clausen, 1927). À l’heure actuelle, le Takahashia japonica est également signalé en Chine (Hunan, Shanxi) et en Corée du Sud. Cet article provenant d’Italie fait état d’une invasion de l’insecte. Celui ci s’est propagé sur une superficie d’environ 42 kilomètres carrés en quelques années. Dans plusieurs cas, le taux d’infestation était très élevé, les branches et les rameaux des plantes hôtes étant recouverts d’ovisacs. Le Takahashia japonica s’est aussi attaqué à quatre nouvelles espèces de plantes hôtes (Acer pseudoplatanus, Albizia julibrissin, Carpinus betulus et Celtis austrailis). Au nombre de ses hôtes naturels figurent le Morus nigra, le Morus alba, le Cydonia oblonga, le Prunus cerasifera et le Prunus salicina, qui sont importants sur le plan économique. Les cochenilles comptent actuellement parmi les insectes envahissants les plus communs en Europe.

Le Takahashia japonica est également mentionné dans une ERP (97-49 – insectes provenant de l’extérieur du continent et pouvant être associés aux frênes (Fraxinus spp.), mais l’information était insuffisante pour déterminer son importance. Compte tenu de la répartition actuelle du Takahashia japonica, l’établissement de l’organisme nuisible pourrait être possible, du moins en Colombie Britannique.

SOURCES : Limonta, L. Pellizzari, G., 2018. First record of the string cottony scale Takahashia japonica in Europe and its establishment in Northern Italy. Bulletin of Insectology 71 (1): 159-160. 

Clausen, C., 1927. The citrus insects of Japan. USDA Technical bulletin No.15 1-16 pp.

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Premières mentions d’un scolyte du bois originaire d’Asie, le Cyclorhipidion fukiense (Eggers) (Coleoptera: Curculionidae: Scolytinae: Xyleborini), en Amérique du Nord

Les scolytes et les scolytes du bois forment un groupe hautement diversifié de petits coléoptères perceurs du bois appartenant aux sous-familles des Scolytinae et des Platypodinae (Coleoptera: Curculionidae). Les scolytes du bois colonisent surtout les arbres morts ou en décomposition. Quelques espèces peuvent toutefois s’attaquer à des arbres vivants et en santé; ils pourraient devenir envahissants et causer des pertes économiques importantes.

Plus de 60 espèces de scolytes et de scolytes du bois non indigènes ont été répertoriées en Amérique du Nord. Deux espèces non indigènes appartenant au genre Cyclorhipidion, le bodoanum et le pelliculosum, ont été signalées en Amérique du Nord. Une troisième espèce originaire d’Asie, le fukiense, a récemment été détectée en Amérique du Nord. Cet article constitue la première mention de sa présence dans cette région du monde. Les principaux hôtes de ce coléoptère appartiennent à la famille des Fagacées; des espèces des genres Castanea, Quercus et Castanopsis servent également d’hôtes. Les hôtes de l’Amérique du Nord auxquels le Cyclorhipidion fukiense s’associe sont actuellement inconnus, car l’espèce n’a été trouvée que dans des pièges. L’information contenue dans cet article présente un intérêt pour l’ACIA, car de nombreux hôtes du C. fukiense sont des plantes importantes au Canada. Si le C. fukiense devait être introduit au pays, il pourrait devenir envahissant et causer des pertes sur le plan économique.

SOURCE : Hoebeke, E. R., Rabaglia, R. J., Knizek, M. et Weaver, J. S. (2018). First records of Cyclorhipidion fukiense (Eggers) (Coleoptera: Curculionidae: Scolytinae: Xyleborini), an ambrosia beetle native to Asia, in North America. Zootaxa, 4394(2), 243-250.

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Observation sur cinq ans de l’impact du Sirex noctilio sur les pinèdes de l’Ontario

Le Sirex noctilio, important ravageur des pins, est présent au Canada et est un organisme nuisible réglementé. Il est originaire d’Europe et d’Asie et a été introduit en Amérique du Nord vers 2005. Une décennie après sa découverte, il n’a pas causé de mortalité importante dans les pinèdes qu’il a envahies en Amérique du Nord, mais on doit se préoccuper du fait qu’il pourrait devenir plus destructeur à mesure qu’il se propage vers le sud ou que les conditions environnementales changent, étant donné qu’il a causé des pertes importantes sur les autres continents qu’il a envahis. 

SOURCE : Haavik, L. J., Dodds, K. J. et Allison, J. D., 2018. Sirex noctilio (Hymenoptera: Siricidae) in Ontario (Canada) pine forests: observations over five years. The Canadian Entomologist, 150(3), 347-360.

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Des plantes sentinelles pour débusquer les organismes nuisibles inconnus

Cette étude met en lumière quelques éléments importants pour le Canada : 1) il est important de réaliser des évaluations des risques avant d’autoriser l’importation de nouvelles plantes, particulièrement dans le secteur horticole; 2) le nombre « d’inconnues dont nous ignorons l’existence » est très élevé, en dépit de toute la littérature scientifique publiée aujourd’hui; et 3) la meilleure façon de résoudre le problème est de collaborer avec l’industrie de l’importation, les pays exportateurs et possiblement les partenaires internationaux qui partagent les mêmes intérêts. L’établissement d’une série de stations sentinelles constituerait une excellente occasion de collaboration avec les partenaires internationaux. La vaste majorité des végétaux vivants importés au Canada proviennent des États Unis, les autres provenant de l’Amérique centrale, du Mexique, de la France, des Pays Bas et de certaines régions du Moyen Orient et de l’Afrique. Le risque global pour le Canada que représentent les plantes importées des États Unis est probablement très faible, mais les plantes importées d’autres pays, particulièrement ceux dont le climat est semblable à celui du Canada, pourraient contenir des organismes nuisibles dont les scientifiques ignorent jusqu’à l’existence.

SOURCE : Kenis, M., Li, H., Fan, J. T., Courtial, B., Auger-Rozenberg, M. A., Yart, A., Eschen, R. et Roques, A. 2018. Sentinel nurseries to assess the phytosanitary risks from insect pests on importations of live plants. Scientific Reports 8(1):11217 | DOI:10.1038/s41598-018-29551-y.

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Avancement des connaissances sur le genre Agrilus

Les buprestidés du genre Agrilus forment le plus important genre connu. Ce genre compte plus de 3 000 espèces connues et possiblement des milliers d’espèces non nommées. Toutes ces espèces sont phytophages, et certaines ont des répercussions importantes sur les plans biologique et économique lorsqu’elles sont introduites dans de nouvelles zones, particulièrement lorsqu’elles n’y ont pas d’ennemis naturels. Par exemple, on estime l’impact économique de l’introduction de l’agrile du frêne (A. planipennis) en Amérique du Nord à plus de 10 milliards de dollars américains.

En raison du nombre croissant d’espèces non indigènes, il faut trouver des outils permettant d’identifier les organismes nuisibles de façon rapide et fiable, comme les outils de diagnostic fondés sur l’ADN. Une étude récente décrit l’élaboration de la première base de données de référence sur l’ADN de plus de 100 espèces d’Agrilus de l’hémisphère Nord, basée sur les marqueurs mitochondriaux cox1–5' (fragment de code à barres d’ADN), cox1-3' et rrnL. Les données sont accessibles dans le Barcode of Life Data System. Cette étude décrit également la première tentative d’établir la phylogénie du genre Agrilus; il s’agirait du premier ensemble de données permettant d’identifier un spécimen inconnu provenant d’une zone tempérée nordique.

Une deuxième étude décrit 20 nouvelles espèces d’Agrilus provenant de la région orientale. 

SOURCES : Kelnarova, I., Jendek, E., Grebennikov V.V., Bocak, L. 2018. First molecular phylogeny of Agrilus (Coleoptera: Buprestidae), the largest genus on Earth, with DNA barcode database for forestry pest diagnostics. Bulletin of Entomological Research, May 22:1-12.

Jendek, E., Grebennikov V.V. 2018. Twenty new species of Agrilus (Coleoptera: Buprestidae: Agrilinae) from the Oriental Region. Zootaxa, 4429(1): 107–131.

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Botanique

Recours à la science citoyenne pour prioriser les évaluations des risques associés aux plantes ornementales envahissantes

La science citoyenne est un moyen formidable de compléter les approches réglementaires en vue de la détection rapide des ravageurs exotiques envahissants. Cependant, en ce qui concerne les végétaux destinés à la plantation, le public est confronté à un dilemme, car bon nombre des caractéristiques souhaitables des plantes ornementales (p. ex. facilité d’établissement et de multiplication, croissance vigoureuse, floraison prolongée, grande tolérance aux diverses conditions édaphiques, résistance au stress, etc.) sont les mêmes que celles qui permettent à certaines espèces de s’établir et de se propager au point d’avoir des répercussions négatives sur les plans économique ou environnemental.

Reconnaissant que les jardiniers pourraient être une ressource précieuse pour identifier les nouvelles espèces ornementales potentiellement problématiques, des chercheurs britanniques ont récemment utilisé un sondage en ligne pour demander à des jardiniers de signaler les plantes ornementales qui se propagent ou qui sont difficiles à contrôler dans leur jardin. Dans l’introduction du sondage, les chercheurs ont d’abord souligné l’importante contribution et la valeur des plantes ornementales non indigènes dans l’aménagement des jardins. Ils ont ensuite brièvement expliqué comment ces plantes peuvent parfois devenir problématiques lorsqu’elles s’échappent des jardins et deviennent envahissantes, par exemple en ayant des impacts négatifs sur la biodiversité. Ils ont enfin encouragé la participation du public de manière stratégique en informant les jardiniers du rôle crucial qu'ils pourraient jouer dans l’identification des plantes ornementales potentiellement envahissantes.

Cinquante-six jardiniers provenant de tout le Royaume-Uni ont répondu au sondage et ont signalé 201 cas de plantes qui se propageaient dans leur jardin ou étaient difficiles à contrôler; 121 espèces étaient en cause, dont 17 étaient indigènes et 104 ne l’étaient pas. Fait intéressant à noter, environ le tiers des espèces signalées n’étaient pas considérées auparavant comme répandues en dehors des milieux de culture, et huit espèces n’avaient jamais été signalées en dehors de ces milieux en Grande Bretagne. Les auteurs croient que cette façon de mobiliser le public pourrait faciliter l’identification des espèces potentiellement envahissantes parmi la myriade d’espèces ornementales non indigènes vendues sur le marché, et que l’information ainsi obtenue pourrait être utilisée pour prioriser les évaluations des risques et orienter les activités de détection précoce et les mesures de prévention.

SOURCE : Dehnen-Schmutz, K. et Controy, J. 2018. Working with gardeners to identify potentially invasive ornamental garden plants: testing a citizen science approach. Biological Invasions.

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Le potentiel envahissant du chèvrefeuille à fruits bleus (Lonicera caerulea L.)

Le Lonicera caerulea L. désigne un complexe d’arbustes fructifères à feuilles décidues des régions circumboréales. Des cultivars nombreux et diversifiés ont été introduits en Amérique du Nord et ont été commercialisés sous le nom de camérisiers bleus ou de chèvrefeuilles bleus. Les activités de sélection se sont principalement déroulées en Oregon et en Saskatchewan. Le L. caerulea est complexe sur le plan taxinomique et comprend un certain nombre de sous espèces et de variétés. Deux sous espèces, villosa et cauriana, sont indigènes de l’Amérique du Nord; au Canada, la sous espèce villosa (mentionnée comme L. villosa, Brouillet et al., 2010+) est répandue de l’Alberta jusqu’à l’Atlantique, et jusqu’au Nunavut vers le nord. Cependant, les cultivars qui sont actuellement disponibles sur le marché en Amérique du Nord sont produits à partir de matériel génétique eurasien. Des cultivars hybrides améliorés sont mis au point, ce qui suppose le croisement de plantes provenant de multiples endroits, dont le Canada.

De nombreuses publications font la promotion du chèvrefeuille à fruits bleus pour les aménagements paysagers résidentiels et omettent de mentionner le potentiel envahissant de l’espèce ou bien la considèrent comme non envahissante. Les plantes peuvent produire de 50 000 à 100 000 graines chaque année et se multiplient rapidement. Les nouveaux cultivars hybrides peuvent croître plus rapidement et présenter un rendement plus élevé, une meilleure résistance aux maladies et une plus grande adaptabilité. L’espèce est considérée comme très envahissante dans les forêts de la Norvège, où elle nuit grandement à la flore indigène. Elle a été naturalisée dans au moins une localité en Amérique du Nord et pourrait s’établir dans les forêts nordiques dont le sous étage est ombragé. D’après les résultats de deux outils d’évaluation des risques associés aux végétaux nuisibles, le L. caerulea d’origine eurasienne risque fort de devenir une espèce envahissante importante en Amérique du Nord.

Plusieurs questions demeurent sans réponse au sujet du L. caerulea et de son potentiel envahissant en Amérique du Nord. Des études taxinomiques sont en cours, mais on ne peut déterminer avec certitude si l’espèce peut être considérée comme indigène en Amérique du Nord. On se demande également si les cultivars eurasiens présenteront une meilleure valeur adaptative que les sous espèces indigènes apparentées (villosa et cauriana). On ignore aussi si les populations indigènes subiront des déclins ou disparaîtront à cause de la propagation des allèles introduits provenant des cultivars eurasiens. Pour mieux comprendre les risques liés à la présence du L. caerulea en Amérique du Nord, il faudra réaliser d’autres études sur la taxinomie de l’espèce, les caractéristiques conférant aux hybrides un caractère envahissant ainsi que les enjeux génétiques associés à l’introduction de cultivars.

SOURCES : Brouillet, L., Coursol, F., Meades, S. J., Favreau, M., Anions, M., Bélisle, P. et Desmet, P. 2010+. VASCAN, la base de données des plantes vasculaires du Canada [en ligne], disponible à l’adresse : http://data.canadensys.net/vascan/ [2018].

Peterson, B. J., Stack, L. B. et Hayes, D. J. 2018. What do we know about the invasive potential of Lonicera caerulea L. cultivars in North America? Acta Horticulturae 1191: 129-137.

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Avancées dans les diagnostics en laboratoire

Diagnostics de phytoravageurs réalisés au moyen de techniques de séquençage à haut débit : défis et possibilités 

Le séquençage à haut débit (SHD) – souvent appelé séquençage de nouvelle génération, ou SNG – a révolutionné de nombreux champs d’étude en biologie et pourrait, sans surprise, révolutionner le domaine des diagnostics de phytoravageurs. L’application du SHD aux phytovirus est plus avancée (Rott et al., 2017), mais son application générale pour la réalisation de diagnostics de phytoravageurs est de plus en plus courante (Martin et al., 2016).

Comme c’est le cas pour d’autres techniques, le SHD comporte des défis et offre des possibilités, qui sont abordés dans un article récent signé par Olmos et al. (2018). Après un survol du SHD, les auteurs soulignent ses principaux avantages, dont le principal est l’obtention plus rapide des résultats de détection, ce qui peut être crucial en matière de détection et d’élimination des phytoravageurs. Les analyses de SHD permettent également de réaliser un plus grand nombre d’essais (taille de l’échantillon), ce qui augmente le niveau de confiance à l’égard des diagnostics. Grâce à la plage de résultats de séquençage obtenue par SHD, la technique est efficace à la fois pour le criblage ciblé et pour le criblage à large spectre. La quantité accrue de données moléculaires obtenues par SHD entraîne une augmentation du taux de détection fortuite de phytoravageurs non ciblés, selon la qualité et le degré d’exhaustivité de la base de données de séquences à laquelle les séquences générées sont comparées. De plus, l’expansion des bases de données permettra de réaliser des « enquêtes bioinformatiques » post hoc sur des données de SHD recueillies antérieurement. Enfin, la taille accrue des ensembles de données obtenus sur les séquences permettra de mieux comprendre la diversité génétique des phytoravageurs détectés.

Les auteurs mentionnent quatre secteurs où l’utilisation du SHD améliorera les diagnostics : 1) compréhension de la situation d’un organisme nuisible dans une région au moyen de programmes de surveillance; 2) certification de matériel nucléaire et de matériel de multiplication; 3) analyse des végétaux en quarantaine (post-entrée) pour prévenir l’introduction d’organismes nuisibles dans un pays ou une région; et 4) surveillance des produits importés pouvant présenter de nouveaux risques.

À chacune des possibilités mentionnées ci dessus correspond au moins un défi. Nombre de ces défis concernent la manière dont les nouvelles méthodes s'intègrent au cadre réglementaire international. Outre les défis évidents – les exigences en matière d’infrastructure, la courbe d’apprentissage de nouvelles méthodes, la complexité accrue des analyses bioinformatiques –, certains défis sont propres au diagnostic des phytoravageurs. Des essais de validation seront nécessaires pour la prise de décisions sur l’adoption des méthodes de SHD par les organismes de réglementation internationaux. Des lignes directrices sur l’échantillonnage et les laboratoires devront être élaborées et mises à l’essai. La détection accrue d’organismes nuisibles non ciblés sera l’un des nombreux défis nouveaux que devront relever les organismes de réglementation, surtout dans les cas où de multiples pathogènes sont détectés chez une seule culture ou plante. Un dernier exemple des nouveaux défis posés aux organismes de réglementation par les enquêtes fondées sur le SHD sera de savoir si les nouvelles découvertes reflètent une nouvelle incursion ou la présence d’un ravageur n’ayant pas été détecté auparavant. Cela sera extrêmement difficile à déterminer sans de vastes enquêtes de référence – un défi important dans le contexte canadien, étant donné l’étendue du pays par rapport aux ressources disponibles pour la réalisation des enquêtes.

SOURCES : Rott, M., Xiang, Y., Boyes, I., Belton, M., Saeed, H., Kesanakurti, P., Hayes, S., Lawrence, T., Birch, C., Bhagwat, B., Rast, H. 2017. Application of next generation sequencing for diagnostic testing of tree fruit viruses and viroids. Plant Disease 101: 1489-1499. DOI: 10.1094/PDIS-03-17-0306-RE

Martin, R. R., Constable, F., Tzanetakis, I. E. 2016. Quarantine regulations and the impact of modern detection methods. Annual Review of Phytopathology 54: 189-205. DOI: 10.1146/annurev-phyto-080615-100105

Olmos, A., Boonham, N., Candresse, T., Gentit, P., Giovani, B., Kutnjak, D., … Massart, S. 2018. High-throughput sequencing technologies for plant pest diagnosis: challenges and opportunities. Bulletin OEPP/EPPO Bulletin 48(2): 219-224. DOI: 10.1111/epp.12472

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Nouvelle méthode de criblage fondée sur la métagénomique pour la détection des pathogènes forestiers exotiques

Les activités humaines telles que l’agriculture, l’élimination des déchets d’aménagement paysager et le commerce international constituent une menace importante pour les ressources naturelles du Canada, comme les forêts. Cette étude porte sur une menace croissante pour les végétaux, à savoir l’introduction et la propagation de champignons pathogènes qui sont souvent à l’origine d’épidémies entraînant le déclin de forêts à grande échelle. Il est établi que plus les propagules phytopathogènes sont détectées tôt, moins le risque de dommages irréversibles est élevé. Étant donné qu’aucune substance ne peut être utilisée pour attirer les champignons (alors que les insectes peuvent être piégés à l’aide de substances sémiochimiques), Tremblay et ses collaborateurs (2018) ont évalué une méthode de remplacement pour déterminer la présence de spores d’espèces exotiques ayant le potentiel de devenir envahissantes. Pour ce faire, ils ont mis au point une méthode plus rapide et à plus haut débit pour l’évaluation des phytopathogènes réglementés. Des collaborateurs de l’Agence canadienne d’inspection des aliments, de Ressources naturelles Canada et de l’Université Laval ont montré comment leur stratégie nationale triennale de prélèvement d’échantillons, combinée au séquençage de nouvelle génération (SNG) (c. à d. la métagénomique), pouvait orienter le travail des intervenants en phytopathologie, tels que les organismes de réglementation chargés des enquêtes de surveillance. Grâce à un total de 398 échantillons provenant de trois échantillonneurs d’air différents, de pièges à insectes appâtés et d’échantillons de sol, plusieurs espèces envahissantes réglementées ont été surveillées à proximité de zones à risque élevé. Un pipeline bioinformatique a été adapté pour l’analyse des données métagénomiques, y compris des échantillons indexés et trois régions géniques disparates. Plusieurs espèces de Phytophthora (pseudo-champignons) ont été détectées par SNG et confirmées à l’aide d’une épreuve qPCR normalisée. Une analyse métagénomique (metagenomics workflow) a permis de détecter l’espèce ciblée, Heterobasidion annosum s.s (champignon), au Québec et en Ontario. En outre, des séquences du complexe d’espèces H. annosum s.l. (H. abietinum/H. parviporum) (champignons) ont aussi été détectées en Colombie Britannique. Il a été démontré que cette nouvelle méthode permettant de cribler des espèces ciblées à l’aide de diverses techniques d’échantillonnage et du SNG pouvait augmenter la capacité d’enquête, abaisser le seuil de détection, réduire le temps et les coûts de manipulation et aider les organismes de réglementation à déterminer les points d’entrée. Comme la détection précoce et la prévention jouent un rôle essentiel dans l’atténuation des dommages causés par les espèces envahissantes, cette méthode est un atout important dans la lutte contre les maladies des plantes.

SOURCE : Tremblay, É.D., Duceppe, M.O., Bérubé, J.A., Kimoto, T., Lemieux, C., Bilodeau, G.J. (sous presse). Screening for exotic forest pathogens to increase survey capacity using metagenomics. Phytopathology DOI: 10.1094/PHYTO-02-18-0028-R

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