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À la recherche d’alternatives aux néonicotinoïdes

Un texte de loi adopté en décembre dernier autorise à nouveau l’usage des néonicotinoïdes, ces pesticides « tueurs d’abeilles », dans la filière betteravière confrontée au virus de la jaunisse. L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (Inrae) cherche des solutions alternatives, comme la régulation biologique des pucerons.

Réalisation : Amanda Breuer Rivera

Production : Universcience

Année de production : 2021

Durée : 12min18

À la recherche d’alternatives aux néonicotinoïdes

3 ans pour sauver la betterave sucrière, c'est la mission de Ghislain Malatesta, ingénieur à l'Institut Technique de la Betterave, organisme privé de recherche appliquée. Dans la motte, c'est une petite betterave avec la graine, les cotylédons, les feuilles. On veut que cette culture soit rentable pour toute la filière, l'agriculteur et le sucrier. Une perte de rentabilité due à l'interdiction effective depuis 2018 en France des néonicotinoïdes. L'usage de ces pesticides est restreint au niveau européen en raison de leur dangerosité, notamment pour les abeilles. Ces produits contenaient depuis 30 ans la jaunisse de la betterave, maladie qui nuit à la photosynthèse du végétal et donc, à sa croissance. L'année dernière, les 30 hectares d'Éric Delorme, agriculteur dans la Beauce en ont particulièrement souffert. L'an dernier, le résultat moyen était de 47 tonnes. Donc... notre rendement a baissé de 60 %. On est déficitaires financièrement, c'est difficile. Un cas loin d'être isolé. Cette année-là, les betteraviers ont perdu plus du tiers du rendement. Le service de statistiques du ministère de l'agriculture assure qu'il s'agit de la pire période depuis 12 ans. Situation exceptionnelle ou effondrement de la filière ? Le gouvernement a tranché. Une dérogation de 3 ans à la loi interdisant les néonicotinoïdes est promulguée en décembre dernier. Pour : 313, contre : 158. L'Assemblée nationale a adopté. En parallèle, un plan d'innovation contre la maladie a été adopté en septembre 2020 par l'Institut Technique de la Betterave, l'INRAE, la recherche publique, et le gouvernement. 20 millions d'euros, dont un tiers d'argent public sont investis pour trouver des alternatives aux néonicotinoïdes avant la fin de leur dérogation en 2024. Une coordination qui doit permettre de mieux cerner la maladie. Comme dans ce champ à proximité de Laon dans l'Aisne. La jaunisse se compose de 4 virus. Souvent, un seul est présent par an, mais depuis 2020, on constate des prévalences différentes et une combinaison des virus possible. Dans ce cadre, Ghislain Malatesta pilote le semis et dans quelques semaines, l'inoculation des différents virus sur les 2 400 betteraves de l'essai Provibes. L'essai Provibes refait ce qui a été vu l'an dernier. Il teste chaque virus indépendamment, 1 à 4 virus ensemble. Il teste toutes les combinaisons de tous les virus pour voir l'impact sur le rendement de la betterave. À 400 km, au pied des Vosges, Aurélie Marmonnier, chercheuse à l'INRAE de Colmar s'intéresse à ces cocktails de virus à l'échelle moléculaire. Son but : observer les interactions dans le végétal. Pour cela, elle étudie des échantillons de betteraves contaminées grâce à cette drôle de machine. C'est un appareil capable d'effectuer une RT-PCR quantitative. Il détecte et compte les virus ciblés, y compris ceux de quelques nanomètres. On voit si les virus interagissent dans un sens positif. S'entraident-ils ? Leur quantité serait augmentée. Ou ont-ils plutôt tendance à s'inhiber mutuellement ? Ils auraient des charges de virus plus faibles. Ces interactions sont possibles avec d'autres virus que ceux de la jaunisse. Cela expliquerait les mystérieux cas de betteraves contaminées sans symptômes. Pour Véronique Brault, directrice de recherches, cette piste suscite beaucoup d'espoir. Ce mécanisme est la protection croisée ou la prémunition. Il peut être assimilé à une vaccination. En mettant ce virus peu virulent dans la plante, on déclenche chez elle des mécanismes de défense comme la production d'anticorps. La plante va développer des défenses contre le virus qui seront aussi efficaces contre un virus arrivant plus tard. Si cette hypothèse se confirme, les chercheurs devront innover pour inoculer à peu de frais chaque betterave cultivée en France tous les ans. Pour le moment, Monique Beuve développe un outil de dépistage, plus précis que le test antigénique ELISA qui ne différencie pas 2 des 4 virus, et moins contraignant que le test RT-PCR qui nécessite un équipement onéreux. Voilà 3 mois qu'elle élabore un premier test basé sur la technologie RT-LAMP qui propose de nombreux avantages. Au lieu de 3 heures, on a besoin de seulement 1 heure 30 pour faire ce test. Il nécessite un équipement plus simple. Il est plus facile à mettre en œuvre parce qu'on peut directement détecter les virus dans les extraits de pucerons ou de plantes, contrairement à la PCR pour laquelle on fait une extraction ARN. Cette extraction est coûteuse en temps et en argent. Dans ce test, les séquences ciblées d'ARN sont amplifiées en ADN, donc copiées à de nombreuses reprises. L'accumulation change le pH de la solution qui à l'aide d'un révélateur transforme le rose en jaune. Une manière simple et rapide de constater la présence du virus, enfin en théorie. Dans une autre expérimentation, il y a une réaction intermédiaire entre le rose et le jaune qui donne une couleur orangée qui nous interroge et demande un approfondissement de la méthodologie pour voir à quoi correspondent ces réactions intermédiaires. Une charge virale trop faible, un échantillon trop dilué ou une réaction non-spécifique, tendant vers un faux positif ? Mystère. Il faut décliner ce test pour les 3 autres virus avant de le proposer aux techniciens agricoles. Une méthode qui n'élude pas le besoin de nouvelles protections car faute de déloger les virus des cellules sans tuer la plante, les scientifiques se concentrent sur la façon d'éviter la contamination. Pour cela, il faut contenir les pucerons. La lumière jaune de la salle attire les pucerons à la surface des feuilles. Cela facilite leur surveillance et manipulation. Noirs, verts, petits ou gros, ils se nourrissent tous de la même façon. Ils piquent la plante pour la goûter. Si elle leur plaît, ils restent durant des heures pour aspirer la sève sucrée directement dans son tissu conducteur, le phloème. Or, lorsque le puceron pique ou aspire, il peut entrer en contact avec un virus, l'acquérir et le propager à d'autres plantes selon des mécanismes spécifiques au virus. Par exemple, 2 des virus sont circulants et exigent un contact de plusieurs heures pour entrer dans l'organisme du puceron. Le puceron à l'aide de sa trompe qu'on appelle stylet, pique la feuille. C'est là qu'il aspire de la sève. Il va ainsi pouvoir ingérer une particule virale qui va passer au niveau de son estomac, ressortir par des cellules de l'intestin, se fixer dans les glandes salivaires. Et par la salivation, quand il pique, il réinjecte le virus et permet une transmission. Les 2 autres virus ont une stratégie plus simple et éphémère. Chez d'autres virus, la particule virale ne fait pas tout ce circuit, mais reste fixée à l'entrée du stylet. Quand le puceron repique la feuille, le virus sera retransmis. 4 virus, 2 stratégies de diffusion qui ont une influence sur le comportement du puceron. C'est l'avis de ces deux scientifiques. Des parasites sont capables via des modifications de la plante, sa couleur, ses odeurs, son goût, ses défenses, d'altérer les interactions plante à insecte vecteur et de favoriser leur propre transmission. Ces 4 virus de la betterave manipulent-ils aussi leur hôte ? Si oui, les virus circulants amélioreraient l'attrait de la plante pour retenir l'insecte afin d'assurer leur migration dans celui-ci. De-même, les non-circulants gâcheraient le goût du végétal afin de pousser le puceron à aller piquer ailleurs. Pour tester ces hypothèses, ils utilisent un dispositif d'électro-pénétrographie, appelé EPG. Un circuit électrique à faible tension qui se ferme quand l'insecte pique. Au préalable, le puceron a été immobilisé sous un microscope pour une manipulation. Sur son dos de quelques millimètres, on y dispose minutieusement de la colle en argent sans abimer le stylet du puceron. Il est attaché à un fin fil d'or qui le relie au circuit électrique. Comme on le voit ici, l'intensité du courant donne des informations précises sur l'activité du puceron. On sait quand il entre en contact avec les virus. Des données indispensables pour observer une possible manipulation. J'observe l'occurrence, le nombre de fois que le puceron entre dans certaines cellules, dans le mésophile ou le phloème. J'observe la durée de chaque piqure. Je regarde aussi la durée avant qu'une piqure n'arrive, la durée avant occurrence. Ça me permet de me renseigner sur la qualité de la plante, et s'il a un comportement favorable à une transmission virale. Si cette manipulation est avérée, les chercheurs élaboreront des stratégies pour la contrecarrer, comme retenir ou faire fuir un puceron selon les intérêts contraires au virus. Pour y aboutir, des années de recherche sont nécessaires. Dans l'immédiat, l'Institut de la Betterave expérimente de nouveaux produits dans cette toute nouvelle serre. Les pucerons apparaissent sur les jeunes feuilles. Ce sont les tâches vertes plus foncées. Ce sont les pucerons verts aptères. Le contrôle de la lumière, de la température et de l'hygrométrie permet d'accélérer la croissance des betteraves et de gagner du temps. Sur le terrain, on ne fait qu'une saison par an. Dans la serre, en quelques mois, on en fait plusieurs. Le but est de faire 5 à 6 saisons de betteraves par an afin de tester 5 ou 6 fois des produits nouveaux pour faire des go/no go. Si ça marche ici, on les emmène au champ. Si ça marche pas, on arrête de travailler le produit. Actuellement, une trentaine de produits sont ici en test. Ces produits sont directement issus du vivant. Comme les huiles essentielles des plantes, bactéries ou champignons. Les chercheurs espèrent découvrir de nouvelles substances répulsives. Cependant, si un produit fonctionne, il ne viendra certainement pas seul à bout des 4 virus de la jaunisse de la betterave. À l'avenir, avec toutes nos années de recherches, il n'y aura pas une seule solution. Il en faudra plusieurs. Depuis 2 ans, i y a un cocktail de virus, avec 1 à 4 virus différents de la jaunisse sur les betteraves. Chaque variété n'a pas une action sur tous les virus. En parallèle à ces tests, l'ITB expérimente l'efficience des techniques de l'agroécologie. Notamment, le déploiement de chrysopes et autres prédateurs du puceron. Les semenciers partenaires des recherches tentent de développer de nouvelles variétés de betteraves résistantes à un ou plusieurs virus. Une course scientifique contre la montre pour parvenir enfin à se passer des néonicotinoïdes.

Réalisation : Amanda Breuer Rivera

Production : Universcience

Année de production : 2021

Durée : 12min18