Anthracnose sur piment rouge – Biochimie de la dégradation des végétaux.

[Dominique.]

     Anthracnose sur piment rouge – Biochimie de la dégradation des végétaux

 

 

 

Au jardin   en pleine terre les piments rouges ont très bien poussé cette année mais certains  présentent  des tâches noires  typiques des attaques fungiques.

 

 

Coupe faite  au-dessus de la zone  noire   qui montre que l’atteinte  de surface n’est  qu’ une partie de l’atteinte du piment.

Coupe de la zone noire  du piment :

Coupe de cette zone atteinte:

 

 

La structure  habituelle  est  totalement  détruite- Le  tissu végétal  est  colonisé par les hyphes du champignon  ( on étudiera le processus de dégradation plus tard ).

 

 

Les hyphes  sont segmentés  et à  divisions dichotomiques.

Les conidies  ( spores ) sont dans cette observation peu nombreuses   - Elles ont un aspect allongé  et segmenté  en leur milieu

Coupe  dans la partie  saine   du piment :

 

 

Autre coupe de la paroi  du piment  mettant en évidence  des cellules  bordantes internes  inhabituelles.

 

 

La moisissure responsable de cette atteinte noire fait partie  du genre  Anthracnose  et  pourrait être  Colletotrichum spp.

Symptômes : Taches noires, humides et circulaires sur les fruits (surtout quand ils rougissent), parfois avec des cercles concentriques. Peut aussi toucher les feuilles (lésions gris-brun à bordure sombre).

Favorisée par : Humidité élevée et chaleur.

Les  moisissures de ce Genre comprennent environ 600 espèces, font partie de l'un des plus importants groupes de champignons phytopathogènes au niveau mondial. Ces champignons attaquent plus de 3 200 espèces de plantes monocotylédones et dicotylédones et sont responsables de nombreuses maladies cryptogamiques, notamment les anthracnoses.

 

 

Autres causes  de tâches noirs  sur les végétaux

**Mildiou (Phytophthora capsici ou autres espèces)

**Fusariose (Fusarium spp.)

**Pourriture brune / Moisissure de suie (Alternaria spp. ou autres champignons)

**Oïdium

**Fumagine (champignon secondaire)

**Tache bactérienne (Xanthomonas campestris pv. vesicatoria) : Taches noires avec bordure jaune sur feuilles et fruits, souvent liées à l’humidité.

**Dégâts de pucerons : Les piqûres de pucerons peuvent laisser des taches noires (nécroses) et favoriser l’apparition de champignons comme le mildiou.

 

 

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Biochimie  de la dégradation des végétaux par les moisissures

( texte établi avec l’ aide de Chat Mistral ia )

 

Les mécanismes de dégradation  reposent principalement sur la sécrétion d'enzymes extracellulaires et de métabolites secondaires qui dégradent les composants structuraux des végétaux.

les principaux processus impliqués, classés par type de substrat ciblé :

 

1. Dégradation des parois cellulaires végétales

Les parois végétales sont composées de polysaccharides complexes (cellulose, hémicellulose, pectine) et de lignine (un polymère phénolique résistant). Les moisissures sécrètent des enzymes spécifiques pour les hydrolyser :

A. Dégradation de la cellulose

 

Enzymes clés :Cellulases (exo- et endo-β-1,4-glucanases) : coupent les chaînes de cellulose en cellobiose ou glucose.

β-glucosidases : hydrolysent le cellobiose en glucose (assimilable par le champignon).

B. Dégradation de l’hémicellulose

 

Enzymes clés :Xylanases : dégradent les xylanes (principal composant de l’hémicellulose) en xylose.

Mannanases, Arabinanases : ciblent d’autres polysaccharides de l’hémicellulose.

Esterases : éliminent les groupes acétyle ou méthyle des chaînes.

C. Dégradation de la pectine

 

Enzymes clés :Pectinases (polygalacturonases, pectine lyases) : décomposent la pectine en acides galacturoniques.

Pectate lyases : coupent les liaisons glycosidiques sans hydrolyse (mécanisme β-élimination).

D. Dégradation de la lignine

 

Mécanisme complexe (la lignine est résistante à l’hydrolyse) :Laccases : oxydases qui génèrent des radicaux libres pour casser les liaisons phénoliques.

Peroxydases lignolytiques (ex. : lignine peroxydase, manganèse peroxydase) : oxydent la lignine en présence de peroxyde d’hydrogène (H₂O₂).

Production de H₂O₂ : via des oxydases (ex. : glucose oxydase) ou des superoxyde dismutases.

2. Dégradation des composants intracellulaires

 

Une fois la paroi franchie, les moisissures ciblent les réserves énergétiques et les macromolécules de la cellule végétale :

A. Dégradation de l’amidon

Enzymes :α-amylases : hydrolysent l’amidon en maltose/malto-oligosaccharides.

Glucoamylases : convertissent le maltose en glucose.

B. Dégradation des lipides

 

Enzymes :Lipases : hydrolysent les triglycérides en acides gras et glycérol.

Phospholipases : dégradent les phospholipides des membranes.

Utilisation : Les acides gras sont métabolisés via la β-oxydation.

C. Dégradation des protéines

 

Enzymes :Protéases (sérine protéases, aspartyl protéases) : hydrolysent les protéines en peptides puis en acides aminés.

Peptidases : achèvent la digestion des peptides.

3. Métabolites secondaires impliqués

 

Certaines moisissures produisent des composés toxiques ou inhibiteurs pour faciliter la colonisation :

Acides organiques (ex. : acide oxalique par Sclerotinia sclerotiorum) :Acidifient le milieu, favorisant l’activité des enzymes acides (ex. : pectinases).

Chélatent les ions métalliques (ex. : Ca²⁺), perturbant la structure des parois.

Mycotoxines (ex. : aflatoxines par Aspergillus flavus) :Inhibent les défenses de la plante (ex. : production de ROS).

Phytohormones :Certaines moisissures produisent de l’acide abscissique ou de l’éthylène pour induire la sénescence des tissus.

 

 

4. Stratégies d’invasion

 

Les moisissures utilisent des mécanismes actifs pour pénétrer et décomposer les plantes :

**Pénétration directe :Croissance des hyphes à travers les stomates ou les blessures.

**Production d’appressoria (structures spécialisées pour percer la cuticule, ex. : Magnaporthe oryzae).

**Sécrétion localisée d’enzymes :Concentration élevée d’enzymes au point de contact (ex. : Fusarium spp.).

**Symbiose ou parasitisme :Certaines moisissures (ex. : Claviceps purpurea, ergots du seigle) détournent les ressources de la plante via des haustorias (organes de nutrition intracellulaire).

 

 

Conclusion

  Il est impressionnant de constater  que les moisissures   peuvent  synthétiser un nombre très important d’enzymes afin d’ assurer leur survie à partir des végétaux .

 

 

References  .

Source : Ephytia - INRAE, La Presse.

https://ephytia.inrae.fr/fr/C/23052/Tropileg-Anthracnoses-Colletotrichum-et-Gloeosporium

https://fr.wikipedia.org/wiki/Colletotrichum

Références scientifiques clés

 

Lignine : Kirk & Farrell (1987) – Annual Review of Microbiology (mécanismes des champignons blancs).

Cellulose : Kubicek et al. (2009) – Fungal Biology Reviews (Trichoderma comme modèle).

Pectine : van den Brink & de Vries (2011) – Fungal Biology (rôle dans la pathogénicité).

 

   Dominique.

 

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