Brevet FR3020241A1 — publié le 20151030

La présente invention concerne le domaine technique de la protection des cultures agricoles (poaceae, solanaceae, brassicaceae, asteraceae) vis-à-vis de plantes holoparasites et hémiparasites épirhizes (c'est-à-dire qui se développent sur les racines de leur plante hôte), de l'ordre des Scrophulariales, et en particulier de Striga et Orobanche. Plus précisément, l'invention concerne l'utilisation d'un acide dicarboxylique comportant de 2 à 5 atomes de carbone ou d'une souche Azospirillurn brasilense L4, déposée, sous le numéro 1-4830 auprès de la CNCM pour lutter contre la croissance de plantes holo ou hémiparasites. Les plantes holoparasites sont des plantes parasites non chlorophylliennes par nature et qui doivent donc prélever leur matière organique sur une plante hôte. Les plantes hémiparasites sont des plantes parasites chlorophylliennes qui assurent une partie seulement de la synthèse des substances carbonées nécessaires à leur développement. Ces plantes parasites se développent aux dpens de leur hôte en s'attachant à leurs racines via la formation d'un haustorium(suçoir) qui aboutit à l'établissement d'une connexion entre as vaisseaD Dans le cadre de l'invention, l'acide dicarboxylique pourra être mis en contact avec au moins une graine de plante hot° ou hémiparasite à éradiquer. L'acide dicarboxylique sera utilisé en quantité suffisante pour obtenir l'effet souhaité, et en particulier pour bloquer la germination de graines et/ou pour inhiber l'allongement des procaulômes ou radicules à partir de graines germées de plantes holo ou hémiparasites, de l'ordre des Scrophulareles, et en particulier de Striga et/ou Orobanche. De préférence, on pourra utiliser de 30 à 300 kg d'acide dicarboxylique par hectare de sol traité. Dans le cas, où l'acide dicarboxylique est appliquée sous la forme 10 d'une solution aqueuse, on pourra utiliser une solution comprenant de 1 à 20 g dachie dicarboxylique par litre de solution. dicarboxylique peut être appliqué sur des graines et/ou plant de plantes agronomiques à protéger. Les compositions herbicides contenant un acide dicarboxylique conforme à 'invention pourront notamment se 15 présenter sous la forme de solutions aqueuses ou de granulés. Ces compositions pourront contenir, outre l'acide dicarbaKyri,Liue actif, des ions issus de K21-!P KH2PO4, une ou plusieurs charges telles que la silice, l'argile, lu I et talc et un ou plusieurs agents tenstoacUfs comme le dodécylber, ou le [ignosufonate de calcium, Dans le cas de l'acide 20 malique sous forme L, ce dernier pourra être produit par synthèse chimique ou directement par la souche bactérienne, Azospirffiurn brasilense L4, déposée, sous le numéro 1-4830 auprès de la CNCM (Collection Nationale de Cultures de i croorganismes, France). Dans ce cas, l'acide pourra être isolé ou la composition herbicide pourra directement contenir le surnageant de 25 culture des bactéries. Le surnageant de culture peut être obtenu en plaçant les bactéries dans tout milieu de culture approprié. Les conditions de croissance de bactéries Azospollum brasilense connues de l'homme du métier et notamment décrites dans (Nelson et Knowles, 1978, Can J. Microbiol24:1395-1403) pourront être utilisées. En particulier, la croissance 30 sera réalisée à une température de 26 à 32°C, typiquement à 28°C, dans un milieu aqueux tamponné, contenant des sels, des nutriments et une source de carbone pour la croissance de la bactérie. A titre d'exemples de sels, on peut citer NaC1, K2 PO4, l'\M2PO4,MgSO4, NaCI, CaCl2, NH4CI. A titre d'exemples de nutriments, or peut citer Na2Mo04, MnSO4, H3B03, CuSO4, ZnSO4, FeEDTA, de l'extrait de levure, de la biotine. A titre d'exemples de sources de carbone, on peut citer le glucose, le malate et le fructose notamment. A titre d'exemples de tels milieux, on peut citer les milieux Nfb et Nfb* notamment décrits dans Nelson et Knowles, 1978, Can. J. Microbiol. 24:1395-1403 et Vial et al., 2006,1 Bacteriol. 188:5364-5373. r est également possible d'appliquer des bactéries de la souche Azospideurn brasilerue L4, déposée, sous le numéro -4830 auprès de la 10 CNCM (ColLectbn N'ationale de Cultures de Microorganismes, France) et produisant un des acides dicarboxyliques actifs, directement sur les graines ou cultures de la plante à protéger ou sur les sols à protéger contre la croissance de plantes holo et hémiparasites, et ainsi produre directement in situ l'acide dicarboxylique. De plus, la souche Azospideum brasilense, 15 déposée sous le numéro 1-4830, auprès de la cmcm (Collection Nationale de Cultures de Microorganismes, France) et utilisée dans le cadre de l'invention pour inhiber la croissance de plantes holo ou hémiparasites, de l'ordre des ScrophuTariEles, et en particulier de Striga et/ou Orobanche, présente un autre avantage pour l'amélioration des cultures, puisqu'e le est également 20 capable de stimuler la croissance des plantes, et est capable de produire un agent phytos Imulateur vis-à-vis des plantes d'intérêt agronomique (Bouillant et al., 1997, C. R. Acad. Sci. 320: 159-162). Par conséquent, l'invention propose d'utiliser des bactéries de la souche Azespi;rilluni brasilense L4, déposée sous le numéro 1-4830, auprès de la CNCM (Collection Nationa1ede 25 Cultures de Microorganismes, France) également pour produire un agent phytostirnulateur vis-à-vis de cultures agricoles ou de rantes d'intérêt agronomique à protéger contre la croissance de plantes holo ou hémiparasites. Par « agent phytostimulateur », on entend un agent favorisant la croissance des plantes d'intérêt. Un tel effet de la souche 0 Azospirillum brasilense L4, déposée sous le numéro 1-4830, auprès de la CNCM (Collection Nationale de Cultures de Microorganismes, France) a été mis en évidence par la modification de l'architecture du système racinaire de la plante d'intérêt, et est décrit dans la pubhcation Bouillant et al., 1997, C. R. Acad. Sci. 320: 159-162. En palt ulier, l'effet phytostimulateur pourra être obtenu vis-à-vis de cultures agricoles ou de plantes d'intérêt. agronomique choisies notamment parmi le maïs, le riz, le blé, le sorgho, le fliébé, le tabac, le tournesol, le colza, le choux, la tomate, l'aubergine, la pomme de terre, le piment, le céleri, le haricot ... En particulier, des bactéries de la souche Azospirillurn brasilense, déposée sous le numéro 1-4830, auprès de la CNCM (Collection Nationale de Cultures de Microorganismes, France) pourront être utilisées pour enrober 10 des graines de telles cultures gricc?es ou de plantes d'intérêt agronomique. Dans un tel cas, les bactéries sont incorporées dans une matrice constituant un enrobage des graines de cu!tures agricoles ou de plantes d'intérêt. agronomique. Cet enrobage ,ourra contenir un ou plusieurs constituants tels que la tourbe, la perlite, la gomme arabique, le carboxyméthyl cellulose, la 15 polKnylpyrrolidone, le chitosan ou Vaiginate. es bactéries seront utilisées en quantité suffisante pour obtenir l'effet .haite, et en particulier pour bloquer la germination de graines de plantes holo ou hémiparasites, de l'ordre des Scrophulariaies, et en particuiier de Striga et/ou Orobanche, et/ou pour inhiber l'allongement des procaulômes ou radicules à partir de graines 20 germées de plantes halo ou hémiparasites, de l'ordre des Scrophulariales, et en particulier de Striga et/ou Orobanche, et/ou pour stimuler la croissance des cultures adrico.les ou de plantes d'intérêt agronomique. en utPisera, de préférence 3.10v cellules bactériennes par gramme de graines des cultures agricoles ou de plantas d'intérêt agronomique à protéger et/ou 25 phvtostimuler. Les acides dicarboxyliques comprenant de 2 à 5 atomes de carbone proposés dans le cadre de rinvention pour lutter contre la croissance de plantes ,holo ou hémiparasites, de l'ordre des Scrophulariales, et en particulier de Striga et/ou Orobanche peuvent donc être utilisés, par les 30 semenciers, pour enrober leurs graines, mais également par les entreprises de phytopharmacie, aussi bien dans le domaine de l'agriculture conventionnelle (synthèse des acides dicar oxyriques comprenant de 2 à 5 atomes de carbone par procédés chimiques que dans le domaine de l'agriculture biologique (production des agents actifs par des organismes vivants, dans le cas de l'acide malique sous forme L, notamment). Les exemples de préparation et d'application ci-après mentionnés, en référence aux Figures annexées, permettent d'illustrer l'invention, mais n'ont aucun caracter La Figure 1 présentedes photographies représertatives de l'effet obtenu sur la croissance de Striga hermontica, en boîte de microtitraton, en présence du surnageant de la souche A. brasilense Lé cultivé dans du milieu 10 Nfi.)* et de l'acide L-mailque à 2mg/mL dans du tampon phosphate 50mM. La Figure 2 présente l'effet du surnageant de la souche A. brasilense L4 sur Ie pourccntge de germination des graines de Striga herrnontica et Orobanche ramosa (A) et sur la ongueu du procaulôme des graines de Striga hermanhta et Orobanche ramosa ( 15 L'activité des diacides et du surnageant de culture de la souche bactérienne, Azaspirillum brasilense, déposée, sous le nurnero I-4830 auprès de la CNCM (Collection Nationale de Cultures de Microorganismes, France), nommée L4 sur les Fgures, a été démontrée in vitro et/ou en microcosmes 20 de sol sur les plantes parasites Striga et Orobanche. - Préparation des produits: Pour le surnageant de culture : culture de la souche Azospirillum brasilense L4, déposée, sous le numéro 1-4830 auprès de la CNCM 25 (Collection Nationale de Cultures de Microorganismes, France) dans e milieu de culture Nfb* (Mg50.;, 7H20 100 mg/L, Ca02, 2H20 13 mcj/L, NaCI 175 mg/L, Na2Mo04, 2H20 1 mg/L, Mn02, 4H20 3,5 mg/L, Ki-f2PO4 60mg/L, K2HPO4 900 mg/L, biotine I mg/L, Fe-EDTA 65,6 mg/L tryptone 250 mg/L, extrait de levure 125 mg/ (Nelson et knowies, 1978, Can 3. 30 lirrobio124:1395-1403, Vial et al., 2006, acteriol. 188:5361-5373) pendant 16 heures à 28°C; centrifugation de !a culture, récupération du surnageant et stérilisation par filtration sur filtre à 0,2pm. Une purification ioguidée(fractionnement par chromatographie couplé à un test biologique de l'activité herbicide des fractions vis-à-vis de Striga) du surnageant de la souche A. brasilense L4 a été réalisée. Au sein de la fraction présentant une activité herbicide, un acide dicarboxylique en C4 a été identifié par spectrométre de masse en comparaison à un standard chimique. L'identité des spectres de masse du composé purifié et de l',7c! e malique (standard chimique) a permis d'identifier que la molécule active est de l'acide malique. Un détecteur à dichroïsme circulaire 3 révélé la présence d'acide L-malique. L'activité des diacides sur les plantes parasites Striga et Orobanche a 10 été testée en préparant des solutions du diacide sélectionné dans de l'eau ou dans un tampon phosphate 50 mM pH 7 à des concentrations de 1 à 20 mg/ml. Effet herbicide testé sur les plantes holo ou hé _aires ;CO 15 et '7 77=753: 1. Dans une boîte de microtitration 12 puits des papiers filtres (Whatmann 3) sont déposés au fond des puits et sont imbibés avec de 'eau sterne. Une trentaine de graines stérilisées (rinçage avec de l'ethano 70% 20 puis du Ca(C10)2 1% (rniv) et du tween® 20, puis abondamment à l'eau) des plantes holo ou hémipasites est disposée, dans chaque puits, à la surface des papiers filtres. Après 10 jours d'incubation à 30°C et dans l'obscurité, des doses croissantes d'un diacide ou de surnageant de culture sont ajoutées, en présence d'un inducteur de germination, le GR24. Après 3 jours d'incubation 25 à 0°C, le développement des plantes parasites en présence d'un diacide ou du surnageant de culture est comparé au témoin négatif (eau, tampon phosphate ou milieu de culture stérile), avec un macroscope couplé à une caméra. La longueur des procaulômes (radicules) des plantes holo ou hémipasites est mesurée afin d'exprimer le pouvoir phytotoxique des 30 produits testés. L'ensemble des résultats sont présentés dans le Tableau 1 ci-après. - : aucurle l;ihâition (taille du procaulôme >0,8 mm); +: faible inhbition (taille du procaulôme entre 0,2 et 0,8 mm); ++: forte inhibition (taille du procaulôme REVENDICATIONS1. Utilisation d'un ou plusieurs acide dicarboxylique comportant de 2 à 5 atomes de carbone pour lutter contre la croissance de plantes hot° ou hémiparasites. 2. Utilisation selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'acide dicarboxylique est choisi parmi l'acide oxalique, l'acide malonique, 'acide malique, l'acide glutarique, l'acide maléique et l'acide acétylène dicarboxilique. 3. Utilisation selon la revendication 1 caractérSée en ce que 'acide dicarboxylique est l'acide malique sous forme L. 4. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que l'acide dicarboxyque est mis en contact avec au moins une graine de plante holo ou hérniparaElt, . 5. Utilisation selon la revendication 4 caractérisée en ce que Vacide dicarboxylique est utilise CO quantité suffisante pour bloquer la germination de la graine et/ou pour inhiber l'allongement des procau Ornes ou radicules à partir de la graine germée. Utilisation selon l'une quelconque des revendications I à 5 pour lutter contre la croissance de plantes du genre Striga. 7. Utilisation se on l'une quelconque des revendications 1 à 5 pour lutter contre la croissance de plantes du genre Orobanche. 8. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisée en ce que l'acide dicarboxylique est appliqué sur des graines et/ou plant de plantes agronomiques à protéger, notamment choisies parmi le maïs, le riz, le blé, le sorgho, le niébé, le tabac, le tournesol, le colza, le choux, la tomate, l'aubergine, la pomme de terre, le piment, le céleri et le haricot. 9. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisée en ce que l'acide dicarboxylique utilisé est produit par la souche 30 Azospirillum brasifease L4, déposée, sous e numéro 1-4830 auprès de la CNCM (Collection Nationale de Cultures de Microorganismes, France).O - UtOisaton selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisée en ce qu'une souche Azospirillum brasilense L4, déposée, sous le numéro 1-4830 auprès de la CNCM (Collection Nationale de Cultures de Microorganismes, France), est appliquée directement 5 ur les cultures ou sols à protéger contre la croissance de plantes holo ou hémiparasites et produit directement in situ l'acide dicarboxylique. UtliSation de la souche Azospirillum brasilense L4, déposée, sous le numéro 1-4830 auprès de la CNCM (Collection Nationale de Cultures de Microorganismes, France) pour produire un agent ohytostimulateur vis-à-vis de cultures agricoles ou de plantes d'intérêt agro-L. 1Tue à protéger contre la croissance de plantes holoparasites, notamment choies parmi le mals, le riz, le blé, le sorgho, le niébé, le tabac, le tournesol,e colza, le choux, la tomate 'aubergine, la pomme de terre, le piment,le céleri et le haricot. - Souche Azospirillum brasilense L4, céposée. sous le numéro 1-4830 auprès de la CNCM Collection Nationale de Cultures de Microorganismes, Franc,), 13 - Compositions herbicides pour lutter contre la croissance de plantes ho o ou hémiparasites contenant un acide dicarboxyque comportant de 2 à 5 atomes de carbone, et des ions issus de K.21-1P0,, ou KH2PO4, une ou plu§eur-7, charges telles que la silice, Vargile, le kaolin ou talc et un ou plus!eurs agents ensioactifs comme le dedécylbenzène ou le lignconate de calcium Compositions selon la revendication 13 caractérisées en ce que dicarboxylique est choisi parmi l'acide oxalique, l'acide malonique, l'acide malique, l'acide glutarique, l'acide maléique et l'acide acétylène dicarboxilique. 15 -Compositions selon la revendication 13 caractérisées en ce que l'acide dicarboxylique est l'acide malique sous forme L. 16 - Compositions selon l'une des revendications 13 à 15 caractérisées en 30 ce qu'elles se présentent sous la forme d'une solution comprenant de 1 à 20 g d'acide dicarboxylique par litre de solution.17 - Enrobage pour graines de cultures agricoles ou de plantes d'intérêt agronomique comprenant des bactéries de la souche Azospiri;ilurn brasilease L4, déposée, sous le numéro 1-4830 auprès de la CNCM (Collection Nationale de Cultures de Microorganismes, France). 18 - Enrobage selon la revendication 17 caractérisé en ce qu'il comprend en outre un ou plusieurs constituants choisis parmi la tourbe, la perlite, la gomme arabique, la carboxyméthyl cellulose, ia po yvinylpyrrolido e, le chitosan et l'alginate.