Xylella fastidiosa

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Homalodisca vitripennis (ou glassy-winged sharpshooter) est une cicadelle introduite à partir du sud des États-Unis en Californie où elle a été découverte dans la vallée de Temecula en 1996. Cet insecte semble être un nouveau vecteur, très efficace pour certaines souches phytopathogènes pour la vigne de la bactérie X. fastidiosa

Xylella fastidiosa est une proteobactérie Gamma dont certaines souches sont responsables de maladies mortelles ou potentiellement mortelles pour au moins une dizaine de plantes d'intérêt commercial. Il existe aussi des souches non-pathogènes[1].

Xylella fastidiosa est la seule bactérie du genre Xylella, et 5 sous-espèces sont décrites : fastidiosa, sandyi, multiplex, pauca, tashke. Cette dernière sous-espèce est moins rencontrée dans la littérature.

Bactériologie[modifier | modifier le code]

Toutes les 25 souches connues de cette bactérie en 1987 étaient Gram négatives, catalase positives et oxydase négative, utilisent l'hippurate et produisent de la gélatinase et souvent des beta-lactamases mais pas de beta-galactosidase, de coagulase ni lipase, amylase, phosphatase, indole, ou H2S[2].

Ce sont des aérobies strictes caractérisées par une croissance optimale à 26-28 °C et à un pH de 6.5 à 6.9[2]

Les anticorps monoclonaux préparés contre la maladie de Pierce ont réagi avec les 25 autres souches[2].

L'ADN en est composé pour 51 à 53% (molaire) de guanine et cytosine, et les souches étudiées étaient au moins pour 85% liées lors de l'hybridation de l'ADN[2].

Phytophathogène[modifier | modifier le code]

C'est un agent pathogène important chez de nombreuses plantes, en effet plus de 300 espèces végétales sont dites plantes "hôtes" de cette bactérie. Elle cause plusieurs maladies comme la "phoney peach disease" du pêcher (dans le sud des États-Unis), le "leaf scorch" du laurier-rose, la maladie de Pierce sur la vigne en Californie, et la maladie X du citrus ou Citrus variegated chlorosis (CVC) sur des citronniers au Brésil ou dans d'autres pays (la bactérie semble pourvoir infecter tous les cultivars de Citrus sinensis[3]).

Introduite en Europe et identifiée en octobre 2013, elle décime depuis quelques années les oliviers de la région des Pouilles, dans le sud de l'Italie[4], menaçant depuis son introduction l'ensemble du pourtour méditerranéen.

Histoire[modifier | modifier le code]

La maladie de Pierce a été la première forme connue de la maladie. Elle porte le nom de Newton B. Pierce (1856–1916) l'un des pionniers de la phytopathologie aux États-Unis, qui l'a décrite près d'Anaheim en Californie sur des vignes y a plus d'un siècle (en 1892).

Cette bactérie semblait endémique du nord de la Californie. Elle est dans ce contexte favorisant (vastes monocultures de vignes génétiquement peu diversifiées) transportée par un insecte vecteur : une cicadelle (Graphocephala atropunctata dénommée blue-green sharpshooter aux États-Unis). Durant un siècle environ, elle n'a été responsable que de dégâts locaux.

Elle est devenu une menace réelle pour l'industrie vinicole californienne quand une autre cicadelle (Homalodisca vitripennis ou glassy-winged sharpshooter) a été introduite en Californie à partir du sud des États-Unis (découverte dans la vallée de Temecula en Californie en 1996). Ce nouvel insecte s'est montré un bien meilleur vecteur pour la bactérie.

les premières cultures axéniques de cette bactérie (C'est-à-dire exempte de tous germes saprophytes ou pathogènes) n'ont été obtenues qu'en 1978[5].

En 1987, vingt-cinq souches phénotypiquement et génotypiquement proches avaient déjà été isolées à partir d'échantillons de 10 plantes malades (Vigne, pêchers, pervenche, Amandier, prunier, orme, érable sycomore, chêne et mûrier). Les cellules étaient indépendantes (parfois filamenteuses), immobiles, en forme de tiges droites dépourvues de flagelle et d'une taille de 0,25 à 0,35 µm de long sur 0,9 à 3,5 µm de large)[2]. Parmi d'autres plantes touchées d'intérêt agricole figure la luzerne cultivée[5].

La maladie de Pierce[modifier | modifier le code]

Quand une vigne est infectée, les bactéries forment un bouchon dans le xylème, qui empêche la sève brute d'y circuler ; les feuilles de vignes virent alors au jaune et brun, et finalement tombent. Les sarments finissent par dépérir et la vigne peut mourir (en un à cinq ans).
Cette maladie sévit principalement au sud-est des États-Unis (avec des points chauds isolés près de la Napa River et de la Sonoma River en Californie du Nord, célèbres pour leurs vignobles). Elle est présente aussi au Mexique mais a été ensuite signalée au Costa Rica, au Venezuela[6], et elle pourrait être présente ailleurs en Amérique centrale et du Sud.
Il n'y a pas encore de variétés totalement résistantes de vigne Vitis vinifera connue, et le Chardonnay et le Pinot noir y sont particulièrement vulnérables. Les muscats présentent cependant une résistance naturelle.

Il a été constaté que la proximité des vignobles aux vergers d'agrumes aggrave la menace, car non seulement les agrumes sont un hôte pour les œufs du vecteur G atropunctata, ils sont aussi un site d'hivernage apprécié par l'insecte.

De même, les lauriers roses, communément utilisés en aménagement paysager en Californie, servent de réservoir pour la bactérie Xylella

Réactions : Une vaste campagne d'éradication ou de contrôle a été entamée par les viticulteurs américains, soutenu par les administrations et les politiques, mais sans solution efficace à ce jour[7] (Cette famille de bactérie est connue pour ses capacités d'adaptations rapides aux antibiotiques et à la résistance immunitaire de certaines plantes).

La biologie de son nouveau vecteur biologique (Xylella fastidiosa) a beaucoup progressé depuis 2000, grâce à la mise en commun d'importants moyens de recherche par le "California Department of alimentation et l'agriculture" et plusieurs universités américaines[8].

La Recherche : elle explore les différents aspects de la propagation de la bactérie et de la maladie et les relations entre son principal vecteur et ses plante-hôtes, ainsi que les conséquences socioéconomiques des épidémies sur l'économie agricole de la Californie. Tous les chercheurs travaillant sur la maladie de Pierce se réunissent chaque année à San Diego (mi-Décembre) pour partager leurs résultats dans leur domaine ; les actes de ce colloque étant ensuite disponible sur un site Web dédié à la maladie de Pierce[9], développé et géré par le PIPRA[10].

Une étude en cours (à l'UC Davis) vise à sélectionner ou introduire des gènes de résistance dans la vigne Vitis vinifera[11].

Des épidémies ont été provoquées par des souches très virulentes de la bactérie sur des oliviers de la province de Lecce, Italie du Sud où des milliers d'arbres sont flétris ou morts. Il n'existe actuellement (année 2015) pas de moyen de lutte contre cet agent phytopathogène, cependant des mesures prophylactiques sont mises en oeuvre pour limiter la propagation de la bactérie.

Classification[modifier | modifier le code]

Le séquençage de l'acide ribonucléique ribosomique 16S les apparente aux Xanthomonadaceae, mais ces bactéries forment bien un groupe distinct nommé Xylella fastidiosa, un nouveau genre ne comprenant qu'une seule espèce (en 1987), classé dans le sous-groupe gamma des eubactéries.

La souche Souche PCE-RR (ATCC 35879) a été désignée comme la souche type[2].

Séquençage du génome[modifier | modifier le code]

Le séquençage du génome de Xylella fastidiosa a été réalisé par une collaboration de plus de 30 laboratoires de recherche de l'État de São Paulo au Brésil, et financé par la Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), fondation créée sous tutelle de l'enseignement supérieur pour développer la recherche scientifique . Les résultats ont été publiés en 2000 dans la revue Nature[12]. Le nom de domaine http://www.xylella-fastidiosa.org, géré par l'Université de Californie, fournit des informations pour chaque type de plante et offre un service d'analyse d'échantillon.

Interactions avec d'autres espèces[modifier | modifier le code]

Il a été constaté au Brésil (en 2002) que les citronniers moins malades ou apparemment résistants, présentaient des feuilles colonisées par une autre bactérie : Curtobacterium flaccumfaciens, qui pourrait donc peut être freiner le développement de X. fastidiosa[réf. souhaitée].

Liste des souches, sous-espèces et non-classés[modifier | modifier le code]

Selon NCBI (7 août 2014)[13] :

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. iKoide T & al. (2004) DNA Microarray-Based Genome Comparison of a Pathogenic and a Nonpathogenic Strain of Xylella fastidiosa Delineates Genes Important for Bacterial Virulence ; J. Bacteriol. Aout 2004 186:16 5442-5449(résumé)
  2. a, b, c, d, e et f Wells, J. M., Raju, B. C., Hung, H. Y., Weisburg, W. G., Mandelco-Paul, L., & Brenner, D. J. (1987). Xylella fastidiosa gen. nov., sp. nov: gram-negative, xylem-limited, fastidious plant bacteria related to Xanthomonas spp. ; International Journal of Systematic Bacteriology, 37(2), 136-143. (résumé)
  3. Araújo, W. L., Marcon, J., Maccheroni, W., van Elsas, J. D., van Vuurde, J. W., & Azevedo, J. L. (2002). Diversity of endophytic bacterial populations and their interaction with Xylella fastidiosa in citrus plants. Applied and Environmental Microbiology, 68(10), 4906-4914.
  4. Autorité européenne de sécurité des aliments, « L’EFSA délivre un avis urgent sur la bactérie végétale Xylella fastidiosa »
  5. a et b Hopkins, D. L. (1989) Xylella fastidiosa: xylem-limited bacterial pathogen of plants. Annual review of phytopathology, 27(1), 271-290 (résumé)
  6. Jiménez A, L.G (1985) "Evidencia inmunológica del mal de pierce de la vid en Venezuela". Turrialba. (Jul-Set 1985). v. 35 (3): 243–247.
  7. winepros.com.au. Oxford Companion to Wine. "Pierce's disease".
  8. University of California, Davis (UC Davis); University of California, Berkeley, University of California, Riverside, et University of Houston–Downtown
  9. PIPRA [Pierce's Disease website]. "Pierce's disease"
  10. Public Intellectual Property Resource for Agriculture. "PIPRA".
  11. PD/GWSS Board Newsletter Document PDF
  12. (en) A. J. G. Simpson et al., « The genome sequence of the plant pathogen Xylella fastidiosa », Nature, vol. 406,‎ 13 juillet 2000, p. 151-157 (DOI 10.1038/35018003, lire en ligne).
  13. NCBI, consulté le 7 août 2014

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

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Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • (en) Wells, J. M., B. C. Raju, H. Y. Hung, W. G. Weisburg, L. M. Parl and D. Beemer, « Xylella fastidiosa gen. nov., sp. nov.: Gram-negative, xylem-limited, fastidious plant bacteria related to Xanthomonas spp. », International Journal of Systematic Bacteriology, vol. 37,‎ 1987, p. 136–143 (lire en ligne)
  • da Silva Neto J.F (2007) ,The Single Extracytoplasmic-Function Sigma Factor of Xylella fastidiosa Is Involved in the Heat Shock Response and Presents an Unusual Regulatory Mechanism J. Bacteriol. janvier 2007 189:2 551-560 (résumé)
  • Hopkins, D. L. (1989) Xylella fastidiosa: xylem-limited bacterial pathogen of plants. Annual review of phytopathology, 27(1), 271-290 (http://www.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev.py.27.090189.001415?journalCode=phyto résumé]).
  • Fogaça A.C. & al. (2010 ) Effects of the antimicrobial peptide gomesin on the global gene expression profile, virulence and biofilm formation of Xylella fastidiosa FEMS Microbiol Lett May 2010 306:2 152-159 (résumé)