Isolement et sélection de bactéries endophytes natives du cacaoyer (theobroma cacao L.) efficientes dans le biocontrôle de phytophthora spp., agent causal de la pourriture brune des cabosses.

Abstract

En Côte d’Ivoire, la cacaoculture est fortement menacée par la pourriture brune des cabosses du cacaoyer (Theobroma cacao L.) due aux agents pathogènes Phytophthora spp. ainsi que la baisse de la fertilité des sols. Pour remédier à ces contraintes, les paysans utilisent généralement les fongicides et les engrais de synthèse. Or ces produits sont parfois coûteux et même dangereux pour la santé humaine et environnementale. L’utilisation de microorganismes endophytes associés aux cacaoyers est considérée comme une alternative écologique durable. Cette étude avait pour objectif général de rechercher des bactéries endophytes du cacaoyer (Theobroma cacao L.) capables d’améliorer la croissance de la plante et de lutter contre la pourriture brune des cabosses. Des bactéries endophytes ont été isolées de jeunes plants issus de deux clones de cacaoyers Pound 7 et Nanay 32 et d’un hybride guyanais. Ces plants ont été cultivés sur différents sols collectés dans des cacaoyères de six régions productrices afin de piéger les bactéries indigènes. La sélection des bactéries endophytes d’intérêt a été faite selon différents niveaux de criblage. Le premier criblage a concerné les bactéries endophytes promotrices de la croissance de la plante. Ce criblage a été réalisé par l’utilisation de milieux sélectifs pauvres en azote (N), en phosphore (P) et en potassium (K). Le phosphate tricalcique (Ca3(PO4)2) et le mica ont été utilisés respectivement comme sources insolubles de phosphore et de de potassium. Le second criblage a consisté à rechercher des bactéries endophytes antagonistes de Phytophthora palmivora et de Phytophthora megakarya in vitro et ex-vivo sur disques foliaires. Sur deux cent dix-huit (218) bactéries endophytes isolées, sept isolats d’intérêt agronomique 4P, 5P, 38P, 39P, 40P, 41P et 53N et deux d’intérêt environnemental 21P et 37N ont été révélés efficaces à l’issue de la caractérisation phénotypique. Ces endophytes bactériens appartiennent à deux genres présomptifs principaux identifiés Bacillus sp. et Pseudomonas sp. Le second criblage a révélé quatre endophytes bactériens 23P, 48P, 60P et 18N antagonistes in vitro de Phytophthtora palmivora (BL7.11.2) et de Phytophthora megakarya (13P30.1) avec des pourcentages respectifs d’inhibition de la croissance mycélienne de 70,5 et 64,2 %. Dans les biotests, deux isolats 48P et 18N ont réduit efficacement les symptômes nécrotiques de la pourriture brune sur les disques foliaires de trois clones Nanay 32, Parinari 150 et Scavina 6 respectivement sensible, moyennement résistant et résistant à la pourriture brune. Ces isolats ont induit une résistance systémique au clone sensible et ont augmenté la résistance intrinsèque des clones résistants. Cette étude prouve donc qu’il est possible d’utiliser des endophytes bactériens dans le biocontrôle de la pourriture brune des cabosses, la biofertilisation du cacaoyer et la biorestauration des sols.

In Côte d'Ivoire, cocoa farming is seriously threatened by the black pod disease of cocoa tree (Theobroma cacao L.) due to the pathogens Phytophthora spp. as well as the decline of soil fertility. To overcome these constraints, farmers generally use fungicides and synthetic fertilizers. However, these products are sometimes expensive and even dangerous for human and environmental health. The use of endophytic or rhizospheric microorganisms associated with cocoa trees is considered as a sustainable ecological alternative. This study aimed to research efficient native endophytic bacteria of cocoa tree capable of promoting plant growth and combating black pod disease. Endophytic bacteria were isolated from young plants of two cocoa clones Pound 7 and Nanay 32 and a Guyanese hybrid. These plants were grown on different soils collected in cocoa plantations in six producing regions in order to trap native bacteria. The selection of endophytic bacteria of interest was made according to different levels of screening. The first screening concerned endophytic bacteria that promote plant growth. This screening was carried out using selective media poor in nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K). Tricalcium phosphate (Ca3(PO4)2) and mica have been used as insoluble sources of phosphorus and potassium, respectively. The second screening consisted in searching for endophytic bacteria antagonizing Phytophthora palmivora and Phytophthora megakarya in vitro and ex-vivo on leaf discs. As results, seven bacterial endophytes of agronomic interest (4P, 5P, 38P, 39P, 40P, 41P and 53N) and two of environmental interest (21P and 37N) were revealed to be effective following phenotypic characterization. These bacteria belong to two main genera (Bacillus sp. and Pseudomonas sp. The second screening revealed four bacterial endophytes (23P, 48P, 60P and 18N) antagonists of P. palmivora (strain BL7.11.2) and P. megakarya (strain 13P30.1) with respective percentages inhibition of mycelial growth of 70.5 and 62.4 %. In the biotests, two isolates 48P and 18N effectively reduced necrotic symptoms of black pod disease on the leaf discs of three clones NA32, PA150 and SCA6. These isolates induced systemic resistance to the sensitive clone and increased the intrinsic resistance of clones. This study therefore proves that it is possible to use endophytic bacteria in biocontrol of black pod disease and biofertilization of cocoa tree in Côte d’ Ivoire.