Effects of two formulations based on Streptomyces cameroonensis on growth and resistance of two populations of cocoa hybrids (( (( ) UPA134 × ( ) SNK413 × ( ) T79/467); ) SCA12) from Cameroon

Abstract

Le Cacao (Theobroma cacao L.) est l'une des cultures de rente les plus importantes pour les pays producteurs, à l’instar du Cameroun. C'est la principale source de matière première de l'industrie chocolatière à l’échelle mondiale, dont la valeur totale dépasse les 100 milliards de dollars. C’est également une source importante de revenus pour les producteurs locaux. Sa culture fait face à la pourriture brune de cacao causée par Phytophthora megakarya, qui est responsable d’une baisse significative du rendement pouvant atteindre 100 % en l’absence de traitement. La lutte contre cet agent pathogène est principalement assurée par des fongicides chimiques. Cependant, ces derniers constituent une préoccupation majeure pour l’environnement et la santé des producteurs, en raison de leur exposition aux residues de pesticides. Ainsi, le recours a des strategies de gestion durable et éco-responsable de cette maladie est nécessaire pour limiter l'utilisation intensive de ces pesticides chimiques de synthèse, afin d’améliorer la productivité du cacao. À cet effet, Streptomyces cameroonensis, une actinomycète isolé à partir du sol non cultivé à Yaoundé, Cameroun, a prouvé son éfficacité protectrice envers les plants de cacoyers vis-à-vis de P. Megakarya, ainsi que sa capacité à stimuler la croissance des plants de cacaoyers en pépinière. Le but de cette étude était de développer deux formulations à base de S. cameroonensis pour la protection durable des plants de cacaoyers vis-à-vis de P. megakarya. La viabilité, l'efficacité et la phytotoxicité de ces formulations ont été évaluées in vitro sur deux populations d'hybrides de cacao [(♂) SNK413 × (♀) T79/467 et (♂) UPA134 × (♀) SCA12]. Les effets des formulations contre P. megakarya et leur capacité à stimuler la croissance ainsi que la résistance des plants de cacaoyers ont été évalués par analyse des marqueurs biochimique de résistance, ainsi que par l'expression des gènes de ces marqueurs de défense. Il ressort que la formulation en poudre, à la concentration de 10% p/v, a une durée de conservation de six mois à 4 °C, avec une charge bactérienne de l’ordre de 1,07 x 106 CFU/g. Elle présente un effet antifongique de 100 % contre P. megakarya. La formulation liquide à la concentration 0.1% v/v, développée à partir d'un extrait brut de métabolites secondaires de S. Cameroonensis, à démontré un effet non toxique contre les jeunes feuilles de cacao et une capacité d'inhibition de 85 % contre P. megakarya. Ces deux formulations, testées individuellement pour leur effet sur la croissance sur des plants de cacaoyers, ont amélioré significativement les paramètres de croissance des plants en pépinière après 3 mois, avec croissance avec un taux d’augmentation moyen de l’ordre de 27%. Le test d'inoculation des feuilles par P. megakarya a montré une réduction

significative de l'indice de sévérité de la maladie de l’ordre de 67 % et 57 % respectivement pour la formulation en poudre et la formulation liquide comparativement, aux témoins. L'analyse des marqueurs biochimiques a montré une augmentation significative de la teneur totale en polyphénols, flavonoïdes et protéines totales ainsi qu'une augmentation des activités des polyphénols oxydases, des peroxydases, des chitinases et des β-1,3-glucanases après le traitement de plants de cacaoyers avec les deux formulations. L’analyse du niveau d’expression des gènes TcPer-1, TcGlu-1, TcChiB et TcMYBPA par réaction en chaîne par polymérase en temps réel (PCR en temps réel) a montré une régulation positive de l’expression de ces gènes, caractérisé par une surexpression observée avant et après infection. Ainsi, nos résultats montrent que les formulations à base de S. cameroonensis sont stables sur une longue période et efficaces pour la protection des plants de cacaoyers vis à vis de P. megakarya. Ces résultats constituent une base de données pour l’optimisation des micro-organismes bénéfiques pour les plantes, et une alternative vitale aux fongicides chimiques utilisés dans la lutte contre les agents pathogènes.