A new experimental approach to the chemical control of Striga using simplified models in vitro
Authors: BAGONNEAUD‐BERTHOME V. , ARNAUD M. C. , PER A. 
Published: July 2006

Summary: Résumé

Two species of the parasitic genus Striga, S. hermonthica (Del.) Benth. and S. gesnerioides Willd., cause severe damage to graminaceous and leguminous crops, respectively, in tropical and semi tropical areas. Striga seed germination requires the presence of germination stimulants exuded by the roots of host plants. After attachment to the host root, the young parasite exhibits a subterranean stage of development during which it already induces considerable damage in the crop. Then, the parasite emerges from the soil, develops chlorophyllous shoots and, after flowering, produces a large number of minute seeds.

Many field experiments performed in the USA to control another species (S. asiatica) have shown that application of chlorthaldimethyl, di camba or dinitroanilines prevented Striga emergence. Nevertheless the phenological stages of the parasite which are sensitive to the herbicides, as well as the mode of action of these products, are still unknown.

Our experiments, performed in vitro, clearly show that chlorthal‐dimethyl, dicamba or pendimethalin inhibit germination of S. hermonthica and S. gesnerioides seeds in the presence of natural germination stimulants. Moreover dicamba, clopyralid and linuron are able to induce the germination of S. gesnerioides seeds in the absence of stimulants (suicidal germination). Even if the mode of action of these herbicides in inhibition or induction of Striga seed germination has yet to be studied, such products can be useful to control Striga before attachment, thus preventing the crop from suffering the early damaging effect of the parasite.

Moreover bromoxynil, ioxynil, bentazone and pyridate are potent inhibitors of photosynthesis in S. hermonthica, while they do not affect the hosts (maize and sorghum). Linuron also inhibits photosynthesis in the parasite, but it may affect these crops according to the rate applied. All these inhibitors of photosystem II could be used to control S. hermonthica after emergence, thus preventing seed production.

Nouvelle approche expérimentale pour la recherche de méthodes de lutte chimique contre les Striga: utilisation de modelès simplifiés in vitro

Les Striga sont des Scrophulariacées hémi‐parasites de racine. Deux espèces, S. hermonth‐ica (Del.) Benth. et S. gesnerioides Willd. provoquent des pertes de rendement très importantes respectivement dans les céréales et les légumineuses, notamment dans la zone inter tropicale de l'Afrique. La germination des graines de Striga nécessite la présence de stimulants de germination exsudés par les racines de l'hôte. Après fixation sur les racines de son hôte, le jeune parasite présente une phase de vie souterraine hétérotrophe au cours de laquelle il inflige déjà de sévères dommages à la culture. Après émergence le parasite développe un ap‐pareil aérien chlorophyllien fleurit et fructifie, produisant des milliers de graines minuscules.

De nombreux essais, réalisés en plein champ aux USA pour lutter contre une autre espèce (S. asiatica) ont montré que l'application de chlorthal‐diméthyle, de dicamba ou de diverses dinitroanilines inhibe partiellement l'émergence du parasite. Le stade phénologique du parasite sur lequel ces produits agissent, de même que leur mode d'action sont inconnus.

Nos expériences, réalisées in vitro, montrent chlorthal‐diméthyle, le dicamba et la pendiméthaline inhibent la germination des graines de S. hermonthica et S. gesnerioides en présence des stimulants de germination. En outre, le dicamba, le clopyralid, et surtout le linuron, sont capables d'induire la germination des graines de S. gesnerioides en l'absence des stimulants (germination suicide). Tous ces produits, dont le mode d'action dans l'inhibition ou l'induction de la germination reste èétudier, ouvrent des perspectives prometteuses pour la lutte préventive—la plus efficace—contre les Striga.

En outre le bromoxynil, l'ioxynil, la bentazone et le pyridate, sélectifs du Maïs et du Sorgho, sont d'excellents inhibiteurs de la photosynthèse de S. hermonthica. Le linuron inhibe également la photosynthèse du parasite, mais il est moins sélectif des céréales. Ces herbicides inhibiteurs du photosystème II pourraient être utilisés dans le cadre d'un programme de lutte pour détruire S. hermonthica après émergence, empêchant ainsi la production des graines.