Banane : des chercheurs identifient les mécanismes de la virulence de la fusariose TR4

La culture de la banane d’export (variété Cavendish) est menacée par la montée en puissance à travers le monde de la fusariose TR4 , une maladie fongique causée par une souche du champignon Fusarium oxysporum et qui cause des ravages dans les bananeraies : une fois présent dans une bananeraie, le champignon ne peut être éradiqué, ce qui rend la production future de bananes Cavendish presque impossible.

Un espoir vient peut-être d’apparaître : une équipe internationale de scientifiques dirigée par l'université du Massachusetts Amherst vient d’identifier les mécanismes derrière la virulence du champignon.

L’étude Zhang, Y., Liu, S., Mostert, D. et al. Virulence of banana wilt-causing fungal pathogen Fusarium oxysporum tropical race 4 is mediated by nitric oxide biosynthesis and accessory genes. Nat Microbiol (2024) a été publiée dans Nature Microbiology le 16 août.

* en français : « La virulence du champignon pathogène Fusarium oxysporum tropical race 4, responsable du flétrissement des bananes, est véhiculée par la biosynthèse de l'oxyde nitrique et par des gènes accessoires »

A relire : Banane durable : vers une variété résistante à la fusariose TR4 ? (janvier 2023)

Ralentir la propagation encore incontrôlée du TR4

On y apprend dans ces travaux que la TR4 n'a pas évolué à partir de la souche de Fusarium qui a anéanti les cultures commerciales de bananes dans les années 1950 (variété Gros Michel) et que la virulence de cette nouvelle souche semble être due à certains gènes accessoires associés à la production d'oxyde nitrique. 

« Ces recherches ouvrent la voie à des traitements et à des stratégies susceptibles de ralentir, voire de contrôler, la propagation encore incontrôlée du champignon Fusarium oxysporum tropical race 4 », souligne un communiqué de l'université du Massachusetts Amherst (UMass Amherst).

« L'identification de ces séquences génétiques accessoires ouvre de nombreuses voies stratégiques pour atténuer, voire contrôler, la propagation du TR4 », a précisé Yong Zhang, auteur principal de l’étude.

Fusarium oxysporum n'est pas une espèce unique 

Fusarium oxysporum n'est pas une espèce unique mais un “complexe d'espèces” comprenant des centaines de types différents qui se spécialisent dans l'attaque de différents hôtes végétaux. Ces types sont déterminés par l'acquisition de gènes accessoires spécifiques à la souche, en plus d'un génome central commun.

Le génome de TR4 contient des gènes accessoires liés à la production d'oxyde nitrique, qui semble être le facteur clé de la virulence de TR4. Autrement dit, TR4 utilise certains gènes accessoires pour la production et la détoxification de l'oxyde nitrique fongique afin d'envahir l'hôte. 

L'équipe de recherche ne sait pas encore exactement comment ces activités contribuent à l'infestation de la maladie chez le bananier Cavendish. Mais elle a pu déterminer que la virulence du TR4 était fortement réduite lorsque deux gènes contrôlant la production d'oxyde nitrique étaient éliminés.

D’une monoculture à une autre, le plus grand danger pour la banane

Pendant 40 ans, la banane Cavendish a prospéré dans le monde entier, remplaçant la Gros Michel. Mais dans les années 90, une nouvelle épidémie de fusariose du bananier s’est déclarée, la TR4, depuis l'Asie du Sud-Est à l'Afrique avant de se répandre à l'Amérique centrale.

« Nous avons passé les dix dernières années à étudier cette nouvelle épidémie de flétrissement du bananier. Nous savons maintenant que le pathogène TR4, qui détruit les bananes Cavendish, n'a pas évolué à partir de la race qui a décimé les bananes Gros Michel », confirme Li-Jun Ma, professeur de biochimie et de biologie moléculaire à l'UMass Amherst et auteur senior de l'article.

« L'identification de ces séquences génétiques accessoires ouvre de nombreuses voies stratégiques pour atténuer, voire contrôler, la propagation du TR4 », a précisé Yong Zhang, auteur principal et qui a obtenu son doctorat sous la direction de Li-Jun Ma.

Malgré cette piste optimiste, Li-Jun Ma n'hésite pas à souligner : « Le problème ultime auquel est confronté [la banane] est la pratique de la monoculture. »

« Le problème ultime du bananier est la pratique de la monoculture », Li-Jun Ma, co-auteur