# Bactériose du pois due à Pseudomonas syringae pv. pisi : essai de désinfection des semences par la chaleur

C. Grondeau, F. Ladonne, A. Fourmond, F. Poutier, J.Y. Maufras, Régine Samson

► To cite this version:

C. Grondeau, F. Ladonne, A. Fourmond, F. Poutier, J.Y. Maufras, et al. Bactériose du pois due à Pseudomonas syringae pv. pisi: essai de désinfection des semences par la chaleur. 3. conference internationale sur les maladies des plantes, Association Nationale pour la Protection des Plantes (ANPP). FRA., Dec 1991, Bordeaux, France. hal-01601886

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Submitted on 4 Jun 2020

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# BACTERIOSE DU POIS DUE A *Pseudomonas syringae* pv. *pisi* :
ESSAI DE DESINFECTION DES SEMENCES PAR LA CHALEUR

C. GRONDEAU<fnref n="1" />, F. LADONNE<fnref n="2" />, A. FOURMOND<fnref n="1" />, F. POUTIER<fnref n="3" />,
J.Y. MAUFRAS<fnref n="4" />, R. SAMSON<fnref n="3" />

## RESUME :

Des traitements de thermothérapie ont été réalisés sur des graines de pois de la variété Solara naturellement contaminées par *Pseudomonas syringae* pv. *pisi*. Une nette réduction du nombre de bactéries détecté dans les semences est obtenue par trempage dans l'eau chaude à 65°C, mais elle est encore insuffisante. De plus, la germination chute au-delà de 10 mn de trempage. 24 h de chaleur sèche à 75°C réduisent la quantité de bactéries dans les semences jusqu'à 10 000 fois par rapport au témoin, sans trop affecter la germination.

**Mots-clés** : graisse du pois, traitement de semences, thermothérapie, chaleur sèche, trempage dans l'eau chaude.

## SUMMARY :

**PEA-BLIGHT**: ATTEMPT TO ERADICATE *Pseudomonas syringae* pv. *pisi* FROM SEEDS BY HEAT TREATMENT.

Heat treatments have been tested on pea seeds (variety Solara) naturally infested by *Pseudomonas syringae* pv. *pisi*. Soaking in hot water at 65°C clearly reduces the number of bacteria detected in seeds, but is still not enough. In addition, beyond 10 mn, germination decreases. 24 h of dry heat at 75°C reduces the amount of bacteria in seeds up to 10 000 times compared to the control, without serious effect on germination.

**Key-words** : pea-blight, seed treatment, heat treatment, dry heat, hot water soaking.

<footnote n="1">¹Institut Technique des Céréales et des Fourrages - INRA Rue G. Morel 49070 BEAUCOUZE</footnote>

<footnote n="2">²LABOSEM - Le Verger 49800 BRAIN/AUTHION</footnote>

<footnote n="3">³Institut National de la Recherche Agronomique - Rue G. Morel 49070 BEAUCOUZE</footnote>

<footnote n="4">⁴ITCF - 6, chemin de la côte vieille 31450 BAZIEGE</footnote>
## Introduction

Pseudomonas syringae pv. pisi est l'agent responsable de la graisse bactérienne du pois. Cette maladie s'est récemment étendue à toute l'Europe. En France, elle s'est progressivement généralisée d'abord en affectant parfois gravement les cultures de pois protéagineux d'hiver dans le Sud-Ouest. Ces deux dernières années, elle a également été souvent signalée sur les cultures de printemps, l'extériorisation des symptômes ayant été largement favorisée par des semis de printemps très précoces. En effet, le rôle du froid dans l'expression de la maladie a été remarqué depuis de nombreuses années (HARRISON, 1964) et c'est BOELEMA (1967) qui prouve que le froid augmente la sensibilité des tissus au pathogène.

La transmission de la maladie par la semence est démontrée depuis 1927 (SKORIC). Les graines porteuses de bactéries constituent la source primaire d'inoculum. Les bactéries présentes en surface des plantes (SAMSON et al., 1988) colonisent progressivement tout leur biotope et les symptômes explosent à la suite de températures négatives. Ce phénomène est observé tous les ans dans nos essais. Le meilleur moyen de lutte passe donc par la production de semences saines. C'est pourquoi nous avons testé l'efficacité d'une désinfection des graines par la chaleur.

## Matériel et méthodes

Un lot de Solara très contaminé de façon naturelle par le pathogène (environ 4 graines/100) est utilisé. Les traitements sont réalisés par LABOSEM sur 5 sous-échantillons de 300 graines. Le trempage consiste à plonger les sous-échantillons dans un bain d'eau chaude programmé à la température constante voulue, et la chaleur sèche au passage dans une étuve (non ventilée) dont la température constante désirée est également programmée.

A la sortie du trempage, les graines sont séchées à température ambiante jusqu'à ce que leur degré d'humidité soit revenu à 14 % environ. A la sortie de l'étuve, elles sont progressivement réhydratées jusqu'à une teneur en eau d'environ 11 %.

Pour chaque traitement, ainsi que pour les semences témoin non soumises à la thermothérapie, les facultés germinatives sont évaluées par LABOSEM sur un des 5 sous-échantillons. Pour celà, les graines sont semées dans du sable (grès de Fontainebleau humidifié à 10 % du poids sec) et le nombre de plantes normales, anormales et de semences mortes est noté après 8 jours de germination à 20°C et 8 h de lumière par jour.

L'état sanitaire est contrôlé à l'INRA sur les 4 sous-échantillons restants : ils sont mis à macérer séparemment dans 200 ml d'eau stérile, pendant 26-28 h à 4°C. Au bout de ce temps, le macérat de graines est agité, dilué et chaque dilution étalée sur un milieu semi-sélectif. Après 3 jours de croissance à 25°C, les colonies ayant l'aspect de Pseudomonas syringae sont comptées et un certain nombre repiquées sur King B. Les tests d'identification sont effectués à partir de la culture obtenue après 24 h à 25°C et le pathovar pisi est identifié grâce à la sérologie et l'inoculation sur la variété Merveille de Kelvédon (SAMSON et al, 1991). Le seuil de détection est en moyenne de 2 bactéries par graine.
# Résultats

Après un large screening, de 50 à 80°C, des combinaisons de température et de durée des traitements, plus resserrées autour de la meilleure désinfection, pour une germination peu ou pas affectée, ont été choisies. Les résultats des analyses bactériologiques et des facultés germinatives sont données dans le tableau I.

## 1) trempage

Les résultats sont aléatoires, correspondant vraisemblablement à la contamination hétérogène du lot, d'ailleurs constatée dans les sous-échantillons témoin : environ $10^3$ bactéries pour 300 graines sont détectées dans un des sous-échantillons (n° 4) et presque $10^7$ dans un autre (n° 1), soit une contamination 10 000 fois plus élevée pour un même nombre de graines.

On observe cependant que le pourcentage de germes normaux est encore élevé jusqu'à 20 mn de trempage à 55°C. Mais à cette température, 2 sous-échantillons sur 16 portent toujours des bactéries viables. Une meilleure réduction du nombre de bactéries détectées dans les graines est obtenue à 65°C mais la désinfection n'est pas encore parfaite. De plus, les facultés germinatives commencent à être sérieusement atteintes pour des durées supérieures à 10 mn.

## 2) chaleur sèche

65 ou 70°C pendant 24 h réduisent le nombre de sous-échantillons positifs de moitié seulement par rapport au témoin, de même pour 5 ou 10 h à 80°C. La meilleure désinfection est obtenue avec des traitements longs de 24 h, à 75 ou 80°C. qui peuvent entraîner une diminution de la quantité de bactéries dans les semences jusqu'à 10 000 fois moins que celle décelée dans les graines témoin. Pour ces durées, les facultés germinatives sont peu affectées à 75°C, mais le sont plus à 80°C.

# Discussion - conclusion

L'éradication de *Pseudomonas syringae* pv. *phaseolicola* des semences de haricot artificiellement contaminées, a été essayée par plusieurs auteurs : NAUMANN et KARL (1978) ne constatent pas de réduction de germination avec 24 h à 60°C ou 72 h à 50°C en chaleur sèche et obtiennent une désinfection quasi-totale ; de même, TAMIETTI et GARIBALDI (1984) parviennent à réduire l'infection d'environ 73 % après 3 h de chaleur sèche à 50°C. Ces derniers auteurs notent également que des trempages à des températures supérieures à 48°C réduisent le nombre de bactéries dans les graines mais font chuter la germination qui devient impropre au semis. Ces résultats sur haricot ont été obtenus à partir de graines artificiellement contaminées, on peut alors s'interroger sur leur reproductibilité en contamination naturelle. L'avantage de la contamination artificielle est que des semences uniformément infestées sont produites. On a en effet montré dans cette étude que la contamination des semences de pois par *Pseudomonas*
**Tableau I :**Effet de la thermothérapie sur la quantité de *Pseudomonas syringae* pv. *pisi* présente dans 4 sous-échantillons de 300 graines de pois (Solara) et sur la germination.

Effect of heat treatment on the amount of *Pseudomonas syringae* pv. *pisi* found in 4 sub-samples of 300 pea seeds (Solara) and on germination.

<table><thead><tr><th rowspan="2"></th><th rowspan="2"></th><th rowspan="2">Nb de ss-éch.+ /4</th><th colspan="2">1*</th><th colspan="2">2</th><th colspan="2">3</th><th colspan="2">4</th><th rowspan="2">% de germes normaux</th></tr><tr><th>Nb de bact / 300 graines</th><th>Nb de bact / graine</th><th>Nb de bact / 300 graines</th><th>Nb de bact / graine</th><th>Nb de bact / 300 graines</th><th>Nb de bact / graine</th><th>Nb de bact / 300 graines</th><th>Nb de bact / graine</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="4">TREMPAGE</td><td>10mn</td><td>1/4</td><td>6,4.10<sup>2</sup></td><td>2,14</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>91,5</td></tr><tr><td>15mn 55°C</td><td>0/4</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>86,5</td></tr><tr><td>20mn</td><td>1/4</td><td>4,8.10<sup>4</sup></td><td>1,59.10<sup>2</sup></td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>83,5</td></tr><tr><td>30mn</td><td>0/4</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>46</td></tr><tr><td rowspan="4">ETUVE</td><td>10mn</td><td>0/4</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>83,5</td></tr><tr><td>15mn 65°C</td><td>0/4</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>32,5</td></tr><tr><td>20mn</td><td>0/4</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>11</td></tr><tr><td>30mn</td><td>1/4</td><td>3,7.10<sup>5</sup></td><td>1,2.10<sup>3</sup></td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>1</td></tr><tr><td rowspan="4"></td><td>65°C 24h</td><td>2/4</td><td>6,9.10<sup>4</sup></td><td>2,3.10<sup>2</sup></td><td>6,43.10<sup>2</sup></td><td>2,14</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>90</td></tr><tr><td>70°C 24h</td><td>2/4</td><td>3,3.10<sup>4</sup></td><td>1,1.10<sup>2</sup></td><td>9,0.10<sup>3</sup></td><td>30</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>84</td></tr><tr><td>75°C 24h</td><td>1/4</td><td>1,9.10<sup>3</sup></td><td>6,43</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>85</td></tr><tr><td>5h</td><td>2/4</td><td>5,1.10<sup>3</sup></td><td>17</td><td>1,0.10<sup>5</sup></td><td>3,4.10<sup>2</sup></td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>92,5</td></tr><tr><td rowspan="2"></td><td>80°C 10h</td><td>2/4</td><td>2,1.10<sup>4</sup></td><td>71</td><td>6,4.10<sup>2</sup></td><td>2,14</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>67,5</td></tr><tr><td>24h</td><td>1/4</td><td>1,9.10<sup>3</sup></td><td>6,43</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td><td>57,5</td></tr><tr><td colspan="2">témoin</td><td>4/4</td><td>7,8.10<sup>6</sup></td><td>2,6.10<sup>4</sup></td><td>1,6.10<sup>6</sup></td><td>5,5.10<sup>3</sup></td><td>1,7.10<sup>4</sup></td><td>58</td><td>1,3.10<sup>3</sup></td><td>4,30</td><td>88</td></tr></tbody></table>

Nb de ss-éch.+ /4 : nombre de sous-échantillons positifs sur 4

Nb de bact / 300 graines : nombre de bactéries dans 300 graines

Nb de bact / graine : nombre moyen de bactéries par graine.

<footnote>* : n° du sous-échantillon</footnote>
*syringae* pv. *pisi* est très hétérogène à l'intérieur d'un même lot. Augmenter le nombre de sous-échantillons permettra de préciser les premiers résultats obtenus.

Sur orge, FOUREST et al. (1990) montrent que les graines peuvent subir 4 jours à 72°C sans effet notable sur la germination, et qu'avec ce traitement en chaleur sèche, *Xanthomonas campestris* pv. *translucens* n'est plus détecté. Sur des Légumineuses à grosses graines telles que le pois, des traitements aussi longs ne sont réalisables qu'en diminuant la température pour ne pas affecter la germination.

Cette première étude montre qu'il est possible de diminuer la quantité de *Pseudomonas syringae* pv. *pisi* présente dans les semences de pois. La germination est vite affectée par le trempage, c'est pourquoi l'espoir de désinfection reste la chaleur sèche, qui parvient à réduire de 10 000 fois le nombre total de bactéries détecté dans les 4 x 300 = 1 200 graines du lot utilisé.

Références bibliographiques

- BOELEMA B.H., 1967. Bacterial blight (*Pseudomonas pisi* Sackett) of peas in South Africa, with special reference to frost as a predisposing factor. *Meded. Landbouwhogeschool Wageningen* 72-13, 87 p.

- FOUREST E., REHMS L.D., SANDS D.C., BJARKO M., LUND R.E., 1990. Eradication of *Xanthomonas campestris* pv. *translucens* from barley seed with dry heat treatments. *Plant Disease* 74(10): 816-818.

- HARRISON D.E., 1964. Bacterial blight of peas. *J. Agr.*, *Victorian Dept. Agr.* 62 : 276-282.

- NAUMANN K., KARL H., 1988. Possibilities of disinfecting bean seeds infected with *Pseudomonas syringae* pv. *phaseolicola*. *Nachrichtenblatt für den Pflanzenschutz in der DDR* (1988) 42(10) : 204-208.

- SAMSON R., MAUFRAS J.Y., POUTIER F., RAT B., GAIGNARD J.L., 1988. Nouvelles données épidémiologiques sur la graisse bactérienne du pois protéagineux. ANPP, IIè conf. int. sur les maladies des plantes. 8-10 nov. 1988 : 943-949.

- SAMSON R., GRONDEAU C., SAUNIER M., POUTIER F., 1991. Phenotypic variability of *Pseudomonas syringae* pv. *pisi*, and differential identification towards other pea Pseudomonads. Proc. IVth Working Group on *Pseudomonas syringae* pathovars. Firenze (Italy) 10-13 June 1991, in press.

- SKORIC V., 1927. Bacterial blight of pea : overwintering, dissemination and pathological histology. *Phytopathology* 17 : 611-627.
- TAMIETTI G., GARIBALDI A., 1984. Eradication of *Pseudomonas syringae* pv. *phaseolicola* in bean seeds in Italy. *Phytobacteriology and plant bacterial diseases of quarantine significance* (Instituto Patologia Vegetale, Torino, Italie) : 69-76.