L’impact du système racinaire du melon sur la résistance aux stress

En culture de solanacées et cucurbitacées, les problèmes de dépérissements racinaires sont de plus en plus fréquents, liés à de nouveaux pathogènes ou à des pathogènes plus agressifs. S’y ajoutent des aléas climatiques de plus en plus importants. « Le système racinaire des plantes, en interaction avec le sol, est très important pour la capacité à optimiser l’utilisation de l’eau et des nutriments et la résistance aux stress biotiques et abiotiques, souligne Rebecca Stevens, de l’Inra d’Avignon. Il est essentiel aussi pour le choix des variétés comme des porte-greffe, pour la réduction des intrants, pour la mycorhization. Or, dans les collections variétales de l’Inra, il n’y a aucun descriptif du système racinaire des variétés. » A l’initiative de l’Inra, un projet de recherche, Parasol, a donc été engagé en 2019 pour valider une méthode simple de phénotypage des systèmes racinaires et pouvoir à terme mieux utiliser la diversité génétique des espèces dans la sélection. D’une durée de trois ans, il associe l’Inra d’Avignon (unités GAFL et PSH), porteur du projet, le CTIFL et des semenciers (Gautier Semences, Nova Genetic, HM Clause, Sakata, Syngenta). Quatre espèces sont étudiées, le melon, la tomate, le poivron et l’aubergine, avec dix variétés par espèce issues des collections de l’Inra et réparties entre les différents partenaires. Pour chaque espèce, une des variétés est un porte-greffe, pour pouvoir comprendre notamment pourquoi une variété est choisie comme porte-greffe et acquérir des références pour les producteurs.

Une méthode simple pour étudier le système racinaire

La première année du projet a porté sur l’appropriation par tous les partenaires d’une méthodologie développée auparavant par l’Inra (L. Pages et al, Inra PSH) pour permettre l’étude du système racinaire des plantes. La méthode consiste à cultiver les plantes dans un tube en PVC de 1 m de long et 0,10 m de diamètre rempli d’un substrat léger. La graine est semée dans le tube et s’y développe. « Comme la plante est contrainte au niveau horizontal, les racines s’allongent très vite, constate Rebecca Stevens. En melon notamment, la plante remplit le tube en 3 à 4 semaines. » Dès que les racines atteignent le fond du tube, la plante est enlevée. Le système racinaire est lavé, étalé et scanné. Les scans sont ensuite analysés, avec une mesure des traits d’intérêt mis en évidence par Loïc Pagès (allongement des racines, ramification, distance entre deux racines adventives, diamètre des racines…). Des mesures des matières fraîches et matières sèches des parties aériennes et racinaires sont également réalisées. « L’idée à terme est de voir s’il y a des corrélations entre ces traits et les caractéristiques agronomiques des variétés », indique Rebecca Stevens. Un premier test de stress abiotique sur melon (réduction de l’irrigation de 30 %) a également été réalisé par le CTIFL en 2019. « Il y a de très grosses différences entre les systèmes racinaires des différentes variétés », constate Marie Torres, du CTIFL de Balandran. Le test sera renouvelé en 2020, avec sans doute un stress hydrique plus important. Et en 2021, le CTIFL souhaiterait tester l’apport d’un pathogène (nématode…) dans le substrat. « Une hypothèse est que certaines plantes peuvent émettre de nouvelles racines quand elles sont attaquées par des bioagresseurs telluriques, ce qui leur donne une plus grande résistance à ces bioagresseurs », indique Marie Torres. D’autres travaux devraient être menés chez l’ensemble des partenaires pour caractériser une collection de 150 variétés de tomate et mettre en lien le phénotype du système racinaire avec des marqueurs génétiques.