Abstract :
[en] In the continuity of a preliminary demonstration of the antifungal effect of a bouquet of volatile organic compounds (VOCs) emitted by the roots of barley subjected to fungal attack, VOCability project aimed to assess the effect of these COVs on pathogenic fungi in the rhizosphere.
The first part of this project concerned the selection of volatile organic compounds (VOCs) having an inhibitory effect on the mycelial growth of two common barley pathogens: Fusarium culmorum and Cochliobolus sativus. These two pathogens are responsible of cereal root rot. Our work has shown that two esters organic (Methylpropionate - MP and Methylacrylate - MA) had potential interesting antifungal by significantly reducing in vitro the development of both fungi by more than 90%. In the same context, both esters also inhibited spore germination by more than 40% for both pathogens.
In the second part of the project, MA and MP activity was tested in vitro on a range of five other fungal pathogens and two pectobacteria. Inhibitory activity was found on all these pathogens and ranged from 21% to more than 95% for fungi. It ranged from 10% to 80% for pectobacteria. This subsequently led us to study the effect of MA and MP, in vivo, on infected barley seeds the results showed that 93% of the seedlings did not show symptoms during growth.
In order to better characterize the effect of MA and MP on pathogens, the modes of action were partially studied during additional tests. Initially, the tests put
evidence of a specific action (fungicide or fungistatic) depending on the concentrations of two molecules. Secondly, the study of the intracellular K + ion flow of the spores showed an increased membrane permeability of pathogens following application of both molecules.
In view of all the results obtained, the application of the two molecules MA and MP could prove to be promising in the biological control of barley bioaggressors.
[fr] Dans la continuité d’une mise en évidence préalable de l’effet antifongique d’un bouquet de composés organiques volatils (COVs) émis par les racines de l’orges soumises à une attaque fongique, le projet VOCability visait à évaluer l’effet desdits COVs sur les champignons pathogènes dans la rhizosphère.
La première partie de ce projet concernait la sélection des composés organiques volatils (COVs) possédant un effet inhibiteur sur la croissance mycélienne de deux agents pathogènes communs de l’orge : Fusarium culmorum et Cochliobolus sativus. Ces deux pathogènes sont responsables de la pourriture des racines des céréales. Notre travail a montré que deux esters organiques (le Méthylpropionate - MP et le Méthylacrylate - MA) présentaient un potentiel antifongique intéressant en réduisant significativement in vitro le développement des deux champignons pour plus que 90 %. Dans le même contexte, les deux esters ont également inhibé à plus de 40 % la germination des spores des deux pathogènes.
Dans la deuxième partie du projet, l’activité de MA et MP a été réalisée in vitro sur un éventail de cinq autres pathogènes fongiques et deux pectobactéries. Une activité inhibitrice a été constatée sur l’ensemble de ces pathogènes et variait de 21 % à plus de 95% pour les champignons. Elle se situait entre 10% et 80% pour les pectobactéries. Ensuite, l'effet antifongique des deux molécules MA et MP a été évalué in vivo sur des graines d'orge infectées. Les résultats ont montré que 93% des plantules n’ont pas présentés de symptômes pendant leur croissance.
Afin de mieux caractériser l’effet de MA et MP sur les pathogènes, les modes d’action ont été partiellement étudiés au cours de tests supplémentaires. Dans un premier temps, les tests ont mise en évidence une spécificité d’action (fongique ou fongistatique) en fonction des concentrations des deux molécules. En deuxième lieu, l’étude du flux d'ions K + intracellulaire des spores a montré une augmentation de la perméabilité membranaire des pathogènes suite à l'application des deux molécules.
Au vu de l’ensemble des résultats présentés, l’application des deux molécules MA et MP pourrait s’avérer promotteuse dans la lutte biologique contre les bioagresseurs de l'orge.
