Maïs Charbon Ustilago maydis

[Dominique.]

Maïs   Charbon  Ustilago maydis

 

 

Au  cours d’une promenade  au milieu de la  campagne   du Pays d’ Ouche  ( Eure  - 27 )  ,   mon attention  a été attirée  par un parcelle cultivée en Maïs ; Cette  parcelle  longe  un bois.    Les  plantes  sont  vigoureuses  de plus de  2 mètres  , chaque   tige présente     2 parfois   3  épis ; mais   un épi  sur  30 environ  est porteur  d’   une monstruosité  à son extrémité .

La partie malade de l’épi est  couverte  d’un enchevêtrement de structures enduites d’une poudre noire extrêmement abondante.

 

L’examen montre  que  la tuméfaction   est  formée  par l’agglomération de grains   très profondément  déformés.

 

Du grain il ne reste que l’ enveloppe externe  - La taille  du grain  transformé  peut atteindre   6 cm  - L’ intérieur   est rempli de la poudre  noire  qui  se  répand  sur les glumes  de l’ épi et sur les feuilles .

Aspect  des grains  atteints :

 

L’ examen  au microscope de la poudre  noire :

 

 

Nous  sommes  en présence de Spores  . -   Diamètre  moyen 7 µm.

 

 

La coupe   d’ un grain de mais  modestement  atteint  ( A  de la  3 éme photo  ) permet  d’ isoler des structures  fungiques :  (Coloration Wacker –Aslim 1).

 

 

 

Cette coupe  permet  la mise en évidence d’hyphes( A)  - et de conidiophores ( B ).

 

 

Les hyphes  envahissent  le parenchyme médullaire  du grain de  maÏs  ( l’ albumen ) . La désorganisation  cellulaire est  considérable  - et les  cellules  sont  vidées de leurs  réserves ;  restent  quelques amyloplastes .

 

 

 

Si on  compare avec la coupe d’un grain de maïs  non atteint :

Panorama  de 22 photos  au X 40.

L’architecture  est très régulière  - homogène.

Chaque cellule est bourrée d’amyloplastes   . La farine  obtenue par  broyage des  grains  contient   de 68 à 72 % d’amidon.

 

Culture   dans  boite  de Pétri.

Mise  en culture   des spores  sur  milieu    de Szcapek   enrichi avec  de la farine  de maïs.

Ensemencement avec  les spores  noires  (Teliospore  à 2 N chromosomes).

La croissance   est visible   dans les 36 premières heures. Les boites de Pétri sont placées dans une étuve à 22 degrés.  La croissance  est très   lente in-vitro.

Prélèvements   directement  sur la culture.  

 

Le croissance   est  filamenteuse  (Hyphes) à partir du teliospore :

 

Mais  il existe une  autre image dans  ce milieu de  culture  qui montre   des chaines de formations  unicellulaires  -Ces formations  sont des  Basiodiospores  produites  par la  germination de  la Teliospore   ( Ref 4) (Ref 5 )  .Chez les  Basidiomycotina les spores  se différencient  extérieurement  à l’extrémité de la  baside sur un  filament  fertile .

 

En effet le cycle   de ce fongus est complexe  et se réalise en  deux temps :  Issues  des grains de maïs les Teliospores    vont  être emportées  par le vent ou la pluie  et tomber sur le sol   ou  sur les feuilles et les  tiges du  Maïs , puis  passer  l’ hiver  sur  les  débris végétaux qui restent après la  récolte   .  ( Leur résistance  est considérable  et ces  spores  peuvent  survivre  plusieurs années  quelques  soient  les conditions ) .Ces  Teliospores  germent  et vont donner naissance   à  des  Basidiospores .En période de sècheresse  le  vent  souffle  sur le sol et emporte  ces  spores vers  les  jeunes  pieds  de Maïs  -  Ces basidiospores  vont rechercher  une porte d’entrée  - soit une  plaie  - soit les  soies    ( les stigmates )  de l’épie surtout quand les pollens  sont  en retard   et que le bout des stigmates  reste  nu .

Ces  Basidiospores  vont  développer  des  hyphes  qui vont eux même développer  des conidiophores sur  lesquels  se développent les   nouvelles  conidies ( ou  spores   - de  type  Teliospores ) .Si l’ atteinte  est  précoce dans l’ année  ces téliospores peuvent devenir contaminants. à leur   tour sur la même  plante   ou sur les plantes  du voisinage .

 

Conclusion 

Cette  maladie  appelée par les cultivateur le   charbon du MaÏs ou charbon commun    est liée au développement  d’un   champignon    Ustilago Maydis  ou Ustilago Zeae .Cette maladie  est connue  depuis  l’ introduction   du maïs  en France  .Sa première description remonte   au 18 éme  siècle .

Règne   Fungi                                

Division Basidiomycota

Classe   Ustilaginomycetes

Ordre    Ustilaginales

Famille Ustilaginaceae

Genre   Ustilago

 

 

Aucun traitement fongicide n'est efficace contre ce champignon. les moyens de lutte recommandés sont l'utilisation de cultivars résistants et des pratiques culturales appropriées.

    la destruction par le feu des plants infectés ; en effet, les spores se propagent dans le sol et hivernent jusqu'à la saison de culture suivante.

    la rotation des cultures en intercalant des plantes insensibles à cette maladie comme le soja ou des céréales.

 NB ) Il existe un  autre charbon  sur le maïs    qui  atteint  les inflorescences-  ( l’ organe  mâle  )  Cette pathologie  est apparue en 1980  dans la  région Centre – Ouest  et Sud - Ouest .Elle  est   due  à un autre champignon  Sphacelothera rerliana -  avec  une  perte de rendement –

 

Ustilago Maydis   est  un champignon  très présent dans l’ environnement    .Il pénètre le  maïs  soit par  les soies  de l’ épi   soit à la suite de blessures   par des attaques de Parasites  -  ou à la suite de traitements  phytosanitaire  ( herbicides )  ,Le stress  hydrique  est une  autre cause

Cette moisissure  n’est pas  toxique   - Mais   si  elle est en grande  quantité  l’ ensilage de maïs  présente  une couleur  brune     et les animaux  ont  tendance à la bouder . ( par ailleurs   une grande  quantité de spores  est détruite  en raison  du caractère acide des ensilages )

Pour l’homme   le charbon du maïs est consommé au Mexique, sa production se fait à l'aide de variétés très sensibles à ce champignon permettant des récoltes importantes.

Weakypedia  nous  enseigne : (Réf 1)

----   que  récolté avant maturité, le cuitlacoche ou huitlacoche (en espagnol : /kwi.tlaˈko.t͡ʃe/ ou /gwi.tlaˈko.t͡ʃe/, en nahuatl : /wi.t͡ɬa.ko.t͡ɕe/) est un ingrédient classique de la haute gastronomie mexicaine. Il s'emploie dans les tacos, quesadillas et soupes ; considéré au Mexique comme  mets de choix c'est un produit de luxe, il porte parfois en France les noms fantaisistes de « truffe mexicaine », « champignon du maïs » ou « caviar aztèque »4.Le huitlacoche possède une teneur en glucides supérieure aux autres champignons, ce qui lui confère sa saveur sucrée  .Le champignon est généralement cuisiné au beurre ou à l'huile et agrémenté avec de l'oignon, du piment et d'epazote (fausse ambroisie).

Le charbon du maïs contient beaucoup de protéines que le maïs n'a pas. Il a notamment de la lysine, acide aminé essentiel.

 

Biologie  moléculaire  (Réf 2)

 Ce champignon a la capacité de  synthétiser  très rapidement  (quelques minutes)  un ensemble de protéines 

• Inhibitrices  qui  vont interférer avec les enzymes de la plante  et réduire l’activité de   son système immunitaire
• Modificatrices  du mécanisme  de transcription  des  gènes de la plante hôte   ce qui  va conduire aux importantes modifications  architecturales  enregistrées   -par exemple sur la  forme  du grain  de maïs.

Il   a été montré  que la plante  atteinte  perçoit très  vite la présence de  l’ attaque  mais    se trouve rapidement  limitée  pour s’  y opposer .

Le génome d’ Ustilago Maydis a été   étudié   - Il contient 2,5 millions de bases  et possèdent   6902  locus   correspondant  à l’encodage de protéines  ( Ref 3 ) .

 

Allergie

   Comme  de nombreux champignons  qui sporulent   en grande  quantité Ustilago Maydis  peut être  responsable d’ allergies .

 

 

  Ref

1 - https://fr.wikipedia.org/wiki/Charbon_du_ma%C3%AFs

 

2 -   https://link.springer.com/article/10.1007/s00438-006-0152-6

 

 3- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17080091

 

4- https://www.pioneer.com/home/site/us/agronomy/library/common-smut-in-corn/

 

5- http://biodidac.bio.uottawa.ca/thumbnails/filedet.htm/File_name/basi009b/File_type/gif

 

                                   Dominique .

 

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Le maïs comme   toutes les plantes  peut être  atteint pas  un grand  nombre de maladies fungiques

En raison  de son importance  économique   les études  ont été poussées :

Heminthosporiose fusiforme     due  à Exserokilum turcinum

Rouille     due à  Puccinia Sorghi

Kabatiellose   due à  Colletotrichum graminicola )

Charbon des inflorescences   du  à Sphacelotheia rerliana

Charbon commun du à Ustilago maydis

Fusariose des épis   due à  Fusarium granuncarun

Nécrose des racines   due à Pythium anhenomanes

Mildiou   du à Sclerophthora macrospora

 

 

 

 

 

 

[Buteo]

Géniale démarche as usual !

cordialement 

Buteo