Báo cáo khoa học: " Champignons phytopathogènes associés à deux coléoptères scolytidae du pin sylvestre (Pinus sylvestris L.) et étude préliminaire de leur agressivité envers l’hôte"

Chia sẻ: Nguyễn Minh Thắng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:16

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Tuyển tập các báo cáo nghiên cứu về lâm nghiệp được đăng trên tạp chí lâm nghiệp quốc tế đề tài: " Champignons phytopathogènes associés à deux coléoptères scolytidae du pin sylvestre (Pinus sylvestris L.) et étude préliminaire de leur agressivité envers l’hôte...

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Nội dung Text: Báo cáo khoa học: " Champignons phytopathogènes associés à deux coléoptères scolytidae du pin sylvestre (Pinus sylvestris L.) et étude préliminaire de leur agressivité envers l’hôte"

Article de recherche Champignons phytopathogènes associés à deux coléoptères scolytidae du pin sylvestre (Pinus sylvestris L.) et étude préliminaire de leur agressivité envers l’hôte* F. Lieutier A. Yart, J. Garcia M.C. Ham M. Morelet et J. Levieux J. Levie 1 INRA - Station de Zoologie Forestière, Ardon, 45160 Olivet ; 2 INRA - Station de Pathologie Forestière, Champenoux, 54280 France Seichamps, (reçu le 9 juin 1988; accepté le 12 octobre 1988) Résumé — Nous nous sommes proposés de reconnaître les espèces de champignons susceptibles de jouer un rôle dans les relations entre le pin sylvestre et les scolytides Ips sexdentatus et Tomi- i- piniperda. , cus L’étude a porté principalement sur les variations de la fréquence (pourcentage de présence) de chacun des champignons dans les divers relevés, au cours des phases d’évolution des insectes adultes, et sur une appréciation de leur agressivité pour le pin sylvestre. Ophiostoma brunneo-ciliatum et Ophiostoma ips peuvent peut-être jouer un rôle dans les méca- nismes d’installation d’ips sexdentatus, par suite de leur agressivité moyenne, de la fréquence éle- vée de leur association avec l’insecte et des faibles variations de cette fréquence d’un prélèvement à l’autre. Chez Tomicus piniperda, c’est Leptographium wingfieldü qui s’est avéré posséder la plus grande chance de jouer ce rôle, grâce à une agressivité très forte, à une fréquence d’association dont les variations sont en concordance avec les stades de développement de l’insecte, et malgré les faibles valeurs de cette fréquence. Chacun des deux scolytides pourrait en outre correspondre à un type particulier de relations Pins-scolytides-champignons. champignons phytopathogènes - Leptographium wingfieldü- Ophiostoma brunneo-ciliatum Ophiostoma ips - Ophiostoma minus - Hormonema dematioides - Scolytidae - /ps sex- - dentatus - Tomicus piniperda - Pinus sylvestris - agressivité - relations arbres-insectes - relations insectes-champignons Summary — Phytopathogenic fungi associated with two bark beetles of scots pine (Pinus sylvestrfs L.), and preliminary study of their aggressiveness for the host. Our aim was to determine the species of fungi which have a good possibility of playing a role in the relationships between scots pine and two of its harmful bark beetles, lps sexdentatus and Tomicus piniperda. * «Messagers chimiques, Relations Etude r6alis6e dans le cadre de fATP CNRS-INRA n° 4320 insectes-insectes et insectes-plantes,,.
Two species, Ophiostoma brunneo-ciliatum and Ophiostoma ips, far lps sexdentatus, and three species, Leptographium wingfieldii, Ophiostoma minus and Hormonema dematioides, for Tomicus piniperda, were first selected after the identification of various fungi isolated from the beetles and from their galleries. Their relations with the sapwood blue-stain were specified by an examination of the bark beeifes’ attacks on trap-trees (table 4). The frequency of their associations (frequency of the presence of each fungus in the samples) with the insects was foll’owed over a period of 3 years for I. sexdentatus, 4 years for T. piniperda, along the maturation stages of the adults. O. brunneo- ciliatum and O. ips had a high frequency of association with I. sexdentatus. L. wingfieldii had a low but uniform frequency, H. dematioides a high and uniform frequency and O. minus a very variable frequency of association with T. piniperda (table1 and 2). The aggressiveness of these fungi for scots pine was assessed by inoculating trees with fungal cultures and measuring the intensity of the tree defense reaction and the extension of the fungus after 3 weeks. L. wingfieldii and O. minus have the highest aggressiveness. H. dematioides has little aggressiveness. O. brunneo-ciliatum and O. ips are intermediate (Fig. 1 and 2). It is concluded thatO. brunneo-ciliatum and O. ips have a high probability of playing a role in the mechanisms of the establishment of I. sexdentatus in scots pine, because of their aggressiveness and their high constancy. L. wingfieldii has a good possibility of playing a role for T piniperda, because of its very high aggressiveness for scots pine, the steady variations of its frequency in syn- chrony with the development of the beetle and in spite of the low level of this frequency. The condi- tions in which the fungi could play such a role will have to be specified, but it seems that the two bark beetle species could each correspond to a different situation of pine-bark beetle-fungus rela- tionship. phytopathogenic fungi - Leptographium wingfieldii - Ophiostoma brunneo-ciliatum - Ophio- stoma ips - Ophiostoma minus - Hormonema dematioides - Scolytidae - lps sexdentatus - Tomicus piniperda - Pinus sylvestris - aggressiveness - insect-!trees relationship - insects- fungi relationships Introduction moins fondamental champignons aux associés, auxquels outre, on a, en sou- On sait que la plupart des scolytides des vent attribué la responsabilité de la mort conifères sont associés à diverses de l’arbre attaqué par les populations de espèces de champignons phytopatho- scolytides (Berryman, 1972; Safranyik et al., 1975; Raffa et Berryman, 1983; gènes appartenant en majorité au genre Christiansen et Horntvedt, 1983; Hornt- Ophiostoma (Graham, 1967; Francke- Grossman, 1967; Whitney, 1982). Divers vedt et aL, 1983; Lorio et Hodges, 1985). Toutefois, horrnis le cas auteurs ont suggéré que ces micro-orga- d’ips typogra- nismes associés auraient un rôle prépon- sur épicéa, étudié en Norvège par phus dérant dans les mécanismes d’installation Christiansen et ses collaborateurs, toutes des populations de scolytides sur les ces études ont concerné des scolytides arbres, en induisant une réaction rési- nord-américains qui n’existent pas en nique locale violente de la part de l’hôte Europe; rien n’a encore été publié concer- (Reid et al., 1967; Berryman, 1972; Safra- nant les relations pins européens-scoly- nyik et al., 1975; Christiansen et Hornt- tides. Certains de ceux-ci présentent dans vedt, 1983; Raffa et Berryman, 1983). Des leur cycle biologique des particularités modèles de fonctionnement des relations importantes (le genre Tomicus par conifères-scolytides et de déclenchement exemple), interdisant de leur appliquer des pullulations ont été proposés, en brutalement un des modèles déjà propo- accordant, selon les cas, un rôle plus ou sés, et sont des ravageurs de grand
qui rend néces- Matériels et Méthodes impact économique, ce saires des études à leur sujet. Isolement et identification des champi- Nous présentons ici les résultats de nos gnons premières investigations sur les relations entre Pinus sylvestris L. et deux de ses ravageurs, Tomicus piniperda L. et Ips Les adultes de chaque espèce de scolytide ont été récoltés dans diverses parcelles de la forêt sexdentatus Boern. La biologie d’i. sex- d’Orléans, massif de Lorris (France), aux diffé- dentatus peut être considérée comme rentes phases d’activité suivantes : appartenant à un type classique, la totalité pour 1. sexdentatus, émergence et attaque - du développement, de l’oeuf à l’émergence des fûts, pour chacune des deux générations des adultes mûrs, s’effectuant dans la 1984, 1986 et 1987, annuelles, en même zone de l’arbre, au niveau sous- pour T. piniperda, hivernation, émergence - cortical. T. piniperda présente au contraire post-hivernale, attaque des fûts, émergence la particularité de changer plusieurs fois des jeunes adultes avant la nutrition sur pous- jeunes adultes dans les pousses, pour de localisation au cours de son dévelop- se, chaque année de 1984 à 1987. pement. L’évolution larvaire et nymphale Les insectes émergeants ont été obtenus s’effectue en effet au printemps, sous après récolte, puis mis en éclosoir au laboratoi- l’écorce du fût des arbres attaqués, alors re, des organes végétaux infestés. Ils ont été que la maturation estivale et automnale prélevés au fur et à mesure de leur émergence des adultes a lieu dans la moelle des et placés individuellement en tube stérile à 4 °C jusqu’à leur utilisation. Les récoltes d’insectes pousses et que l’hivernation se passe attaquants ont été faites directement sur le ter- sous l’écorce de la base des arbres. Par rain, 2 à 3 jours après l’attaque, sur des arbres ailleurs, alors que les attaques massives préalablement abattus et faisant office de d’L sexdentatus, comme chez la plupart pièges; pour ce faire, les insectes et un frag- des scolytides, semblent dues aux phéro- ment de leur galerie ont été prélevés après écorçage local des arbres-pièges, et placés nomes d’agrégation, celles de T. piniper- individuellement en tube stérile. Les pousses da seraient causées directement par les attaquées ont été coupées sur les arbres ou terpènes émis par l’arbre hôte (Schroeder ramassées au sol, puis rapportées au laboratoi- Eidman, 1987; Schroeder, 1987). et re où les insectes ont été extraits. Dans le cas des attaques sur tronc et des insectes en matu- Nous cherché à identifier les avons ration dans les pousses, l’unité de prélèvement principales espèces de champignons phy- a été constituée par la galerie et les insectes s’y topathogènes associés aux deux scoly- trouvant. Cette façon de procéder se justifie par le fait que les insectes et leur galerie sont en tides, à estimer les fréquences de ces contact étroit au moment de leur récolte. Chez associations et à comparer l’agressivité L sexdentatus, les insectes émergeants ont été pour le pin sylvestre des champignons iso- sexés avant leur utilisation pour les isolements. lés. Le but était de déceler des espèces Chez T. piniperda, l’influence du sexe a été étudiée sur un sous-échantillon portant sur plu- susceptibles de jouer un rôle dans les sieurs années et composé d’insectes essai- mécanismes d’installation sur leur hôte mants, de jeunes émergeants, et d’insectes en des deux scolytides considérés. Divers maturation dans les pousses. Des prélève- champignons ont déjà été isolés de T. ments de phloème indemne d’attaques (31 pour I. sexdentatus, 23 pour T. piniperda), ont été piniperda et d’L sexdentatus en Pologne effectués au voisinage des galeries prélevées et en Suède et identifiés (Siemaszsko, (61 pousses non attaquées ont aussi été récol- 1939, Rennerfeld, 1950; Mathiesen, 1950; tées au voisinage de celles contenant des Mathiesen-Kaarik, 1953), mais leurs asso- insectes). ciations les scolytides et leur agressi- avec opérations, tant sur le terrain Dans toutes ces vité n’a fait d’aucune étude l’objet encore qu’au laboratoire, nous nous sommes efforcés systématique. de respecter au maximum les conditions de sté-
rilité, l’alcool en trempant dans arbres-pièges ont été prélevées afin d’y effec- particulier en en flambant tous les instruments tuer des isolements dans la profondeur de l’au- puis d’écorça- ou de récolte entre bier (bleui ou non), en notant leur localisation chaque prélèvement d’in- ge évitant les contacts entre insectes secte, et par rapport à celle des différents types de gale- en provenant de galeries différentes. ries en surface. Au laboratoire, chaque rondelle a été cassée en plusieurs morceaux, puis des Au laboratoire, chaque insecte a été placé fragments d’aubier immédiatement prélevés sur milieu malt-agar en boîte de Pétri et laissé sur les sections ainsi mises à jour ont été mis en libre de ses mouvements pendant 30 minutes; il culture. a été ensuite broyé en eau stérile et une partie aliquote du broyat a été étalée sur une autre boîte de culture. Les cultures ont été incubées Agressivité des champignons à 25 °C. La présence d’un champignon a été considérée comme effective sur l’insecte quand ce champignon apparaissait dans au moins 1 En 1986, 6 pins sylvestres de 68 à 76 cm de des 2 isolements. Les parties végétales (gale- circonférence pour une hauteur de 1,30 m ont ries prélevées sur les arbres-pièges ou sur les été choisis pour leurs indices de productivité pousses, ou phloème et pousses non comparables (rapport de la surface de section attaquées) ont été découpées en menus mor- des 5 derniers cernes à la surface de section ceaux qui ont été mis en culture sur malt-agar, de l’aubier à 1,30 m compris entre 0,178 et puis incubés à 25 °C. Dans le cas des 0,206) (Waring et al., 1980). En mars, en mai et attaquants et des insectes en nutrition dans les en août, chacun des champignons à potentiali- pousses, la présence d’un champignon a été tés phytopatho obtenu à partir des ènes, g considérée comme effective dans l’unité de pré- insectes ou de leurs galeries, a été inoculé au lèvement, quand champignon apparaissait, minimum 2 fois à ce groupe de pins. Les ce des insectes présents dans la gale- soit sur un périodes choisies correspondaient aux époques rie, soit dans la galerie elle-même. d’attaque des générations principales des 2 scolytides en Forêt d’Orléans (mars pour T. Les identifications ont été effectuées après piniperda, mai pour la première génération d’I . obtention des formes parfaites (périthèces et sexdentatus, août pour la seconde). A chaque ascospores), après s’être assuré de la pureté fois, les inoculations ont été réparties au hasard des colonies par culture monospore. Dans cer- parmi les 6 arbres, mais de façon que chacun tains cas cependant, seules les formes impar- d’eux reçoive un même nombre d’inoculations, faites (conidiophores et ont pu être conidies) toutes différentes. Toutefois, l’identification des obtenues. champignons n’étant pas totalement terminée à cette époque, certaines espèces classées pri- Liaisons entre la présence des champi- mitivement dans des catégories différentes, gnons et le bleuissement de l’aubier mais reconnues par la suite identiques, ont été . inoculées plus de deux fois; certains arbres ont donc quand même reçu plusieurs inoculations En février et en avril 1986, deux arbres ont été identiques. abattus à chaque fois, dans deux localités diffé- d’inoculation était dérivée de La technique rentes de la forêt d’Orléans, pour servir de celle décrite par Wright (1933). Un trou de 5 pièges aux attaquants de T. piniperda et d’ips mm de diamètre était réalisé avec un emporte- sexdentatus. Les attaques eurent lieu à la mi- pièce, à travers l’écorce jusqu’au niveau du mars pour le premier insecte, début mai pour le cambium; une pastille de 5 mm de diamètre second. Deux mois et demi après les attaques, d’une culture sporulée de champignon âgée de les arbres-pièges ont été écorcés et la localisa- 2 à 3 semaines était alors introduite dans le tion du bleuissement en surface de l’aubier a trou, qui était ensuite rebouché avec le mor- été repérée, ainsi que la localisation des gate- ceau d’écorce retiré par l’emporte-pièce. Sur ries. Une languette d’aubier superficiel a été chaque arbre, un témoin a été en outre réalisé, arrachée stérilement à proximité de plusieurs s - en remplaça,nt la pastille de culture sporulée galeries, bleuies ou non, et placée en tube sté- par une pastille de milieu sans culture. rile, pour être ultérieurement découpée en mor- Trois semaines après les inoculations, la ceaux au laboratoire et disposée sur malt-agar. zone aux alentours de chaque point d’inocula- Les arbres ont été ensuite sectionnés transver- tion a été écorcée et la longueur totale de la salement pour observer le bleuissement dans la réaction de défense dans le phloème a été profondeur de l’aubier. Puis, des rondelles de mesurée. Le quart supérieur gauche de cette tronc issues de différentes zones du fût des
des insectes, le «jus» récupéré (1,5 ml dans le réaction été prélevé stérilement pour être rap- a cas de T. piniperda ; 3,75 ml dans le cas d’I . laboratoire, où des isolements ont été porté au ensuite effectués tous les 10 mm à partir du sexdentatus) a été introduit dans 2 pins syl- vestres (un pour chaque «jus» de lavage), point d’inoculation, afin d’apprécier les limites selon la technique déjà décrite, à raison de 50 du développement du champignon. Les dis- ¡LI de jus par trou. Trente inoculations ont ainsi tances obtenues ont été alors multipliées par pu être réalisées en avril 1986 dans le cas de deux, pour pouvoir être directement comparées T. piniperda, 75 en mai 1986 dans le cas d’I . à la longueur totale de la réaction. Le quart droit a été placé dans une solution sexdentatus. Le premier arbre a reçu en même supérieur temps deux inoculations d’eau stérile, le deuxiè- saturée d’acétate de cuivre, pour des études me quatre. Cinq semaines plus tard, les zones histologiques qui ne seront pas rapportées ici. d’inoculations ont été écorcées et les réactions La moitié inférieure de la réaction a été placée, de défense prélevées stérilement pour en isoler immédiatement après son prélèvement, sous les champignons au laboratoire sur milieu malt- atmosphère d’azote, dans la glace carbonique, puis stockée au laboratoire à -35 °C jusqu’au agar. dosage de la concentration en résine. Celle-ci a été mesurée dans un échantillon de phloème qui correspondait aux 25 mm les plus proches Résultats du point d’inoculation dans le sens longitudinal et qui avait été découpé dans la réaction sur une largeur de 5 mm. L’extraction de la résine a Pour tous les résultats, les intervalles de été effectuée en utilisant une technique inspirée confiance sont calculés pour un coefficient de celle décrite par Christiansen (1985). L’échantillon découpé, puis pesé, a été broyé de sécurité de 95% et les tests de signifi- dans un broyeur à azote liquide. La poudre cation sont effectués par test «t» pour ce obtenue a été placée dans du pentane et agitée même seuil. pendant 1 heure. Après décantation et rinçage de la poudre, le pentane a été récupéré, puis évaporé sous courant d’azote. Le résidu obtenu Nature et fréquence des champignons a été pesé et appelé «résine». isolés des insectes et de leurs galeries Persistance des dans les champignons A côté de divers saprophytes appartenant arbres inoculés genres Penicillium, principalement aux Fusarium, Trichoderma, Cladosporium, En mars 1985, deux arbres de 70 et 80 cm de Verticillium, Epicoccum, Mucor, Ceutho- circonférence ont été inoculés, au moins deux spora, Aspergillus, un certain nombre de fois chacun, par toutes les espèces de champi- champignons à potentialités phytopatho- gnons phytopathogènes isolées (sauf pour H . gènes ont été isolés des insectes ou de dematioides, introduit une seule fois sur chaque arbre) selon la technique décrite ci-dessus. En leurs galeries : avril 1986, les zones d’inoculation ont été écor- Avec 1. sexdentatus : Sporothrix spp., - cées et la longueur des réactions de défense forme imparfaite de Ophiostoma, dont les dans le phloème a été mesurée. Les réactions fructifications ont fourni uniquement ont été ensuite prélevées stérilement afin d’ap- précier la persistance et l’extension des cham- Ophiostoma brunneo-ciliatum Math.-K. et pignons à l’intérieur de la zone de réaction, Ophiostoma ips (Rumb.) Nannf.; Ophio- selon la méthode rapportée ci-dessus. stoma minus (Hedgc.) H. et P. Syd; Hor- monema dematioides Lagerb. et Melin; un Expérience de lavage des insectes Leptographium sp. dont la forme parfaite n’a pu être obtenue; un champignon appe- lé «A» qui n’a pu être obtenu que sous Des insectes en émergence post-hivernale (360 pour T. piniperda, 657 pour I. sexdentatus) ont mycélium stérile. forme de été trempés et agités vigoureusement pendant Parmi les Sporothrix, il a été en fait pos- 3 minutes dans de l’eau stérile additionnée d’un sible de distinguer un Sporothrix vrai, ana- agent mouillant (tween 80). Après élimination
morphe de O. brunneo-ciliatum et un monium sp.; Aureobasidium sp.; le cham- Hyalorhinocladiella, ànamorphe de O. pignon A. ips. Toutefois, la distinction délicate de ces Chez 1. se.xdentatus (Tableau 1), la deux formes nous a conduit, par pruden- de Sporothrix spp. (nombre fréquence ce, à utiliser par la suite le termeSporo- d’unités de prélèvement où l’isolement est thrix large, en y incluant la forme au sens positif, rapporté au nombre d’unités exa- Hyalorhinocladiella. minées) est supérieure ou égale à 93% Avec T. piniperda : Ophiostoma minus; dans 10 cas sur 12. Les taux de fructifica- - Hormonema dematioides; Leptographium tion varient cependant beaucoup et repré- wingfieldü Morelet, différent du Leptogra- sentent, selon les prélèvements, de 10 à phium isolé chez 1. sexdentatus et proche 83% des unités de prélèvement contenant de Leptographium penicillafum Grosm. Sporothrix. Ils sont significativement plus élevés chez les attaquants que chez les (Morelet, 1988); un Sporothrix dont la forme parfaite n’a pas été obtenue; Acre- essaimants pour 4 saisons sur 5. O. ips (1) : !° exprimé par rapport au nombre d’unités de prélèvement étudiées; (2) : °1 exprimé par rapport au nombre d’unités de prélèvement ayant fourni des Sporothrix ; (3) : % exprimé par rapport au nombre d’unités de prélève- ment ayant donné des fructifications sexuées de Sporothrix. Les nombres entre parenthèses représentent les limites des intervalles de confiance. Deux nombres affectés de la même lettre diffèrent significativement au seuil de 95%, les comparaisons n’étant effectuées que dans une même ligne ou une même colonne.
apparaît globalement le plus constant sur paraissent pas influencer la fréquen- te ne les 3 années puisqu’il est présent dans des Sporothrix, leur taux de fructifica- ce 75% (intervalle de confiance 67-92%) des tion ou la fréquence d’obtention des unités de prélèvement où les Sporothrix formes parfaites de O. ips et O. brunneo- ont fructifié, alors que O. brunneo-cilia- ciliatum. tum n’est présent que dans 33% (25-41%) O. minus, H. dematioides, Leptogra- des cas, la différence étant significative. phium sp. et le champignon A ont, chez Ces proportions varient cependant de 1. sexdentatus, une fréquence d’associa- façon importante, sans qu’il soit possible tion irrégulière selon les années et les de déterminer de tendance générale. localités, et toujours très faible, à l’excep- Dans les cas où cela a pu être étudié, la tion de la première génération d’at- localité de prélèvement ou le sexe de l’hô- taquants en 1984 pour H. dematioides.
Les prélèvements témoins sur arbres- présentant toujours des valeurs intermé- pièges n’ont permis d’isoler que H. dema- diaires entre le! stade «pousses» de l’an- tioides, dans 26% (12-46%) des cas pour née précédente et le stade «essaimants» un total de 31 prélèvements. de l’année suivante. Sporothrix et Acremonium ne sont Chez T. piniperda (Tableau 11), H. observés que sur les jeunes adultes émer- dematioides est l’espèce la plus fréquem- geants et seulement certaines années; ment associée. Cette fréquence est la pour le premier en 1984 (fréquence 14%, plus élevée dans les prélèvements effec- intervalle de confiance 5-30%) et en 1985 tués sur les pousses et la plus faible, à (fréquence 10%, intervalle de confiance 3- l’exception de l’année 1985, chez les 22%), pour le deuxième en 1984 (fréquen- essaimants ou les attaquants. Bien qu’il ce 6%, intervalle de confiance 0,7-20%). existe quelques variations interannuelles, Aureobasidium n’est observé qu’en 1984 ce schéma reste valable pour chacune pendant la phase de maturation dans les des 4 années, et aucune variation impor- pousses (fréquence 1,9%, intervalle de tante n’est observée, pour un stade donné confiance 0,1-10%). Le champignon A a et une année donnée, selon les localités. été isolé à des phases variées du déve- O. minus a une fréquence très irrégulière. loppement de l’insecte, mais de manière Le plus souvent nulle, elle peut atteindre très irrégulière: pendant la phase de nutri- certaines années et dans certaines locali- tion sur pousses en 1984 (fréquence tés des valeurs élevées. L. wingfieldü est 7,5%, intervalle de confiance 2-19%), présent dans presque tous les prélève- chez les jeunes émergeants en 1985 ments effectués à partir de 1985, mais sa (fréquence 2°/>, intervalle de confiance fréquence est faible et ne dépasse 12,5% 0,1-11%), chez les hivernants de la parcel- que chez les jeunes émergeants en 1985 le 140 en 1986-87 (fréquence 2%, inter- et 1986 (30%). Il existe des variations valle de confiance 0,1-11%) et chez les interannuelles mais, contrairement à O. attaquants de la parcelle 488 en 1987 minus, peu de différences selon les locali- (fréquence 0,6%, intervalle de confiance tés pour un même stade et une même 2,5-11%). année. Chaque année, la fréquence de L . Aucune influence du sexe n’est obser- wingfieldü dans les prélèvements s’accroît, depuis le stade «essaimants», jusqu’au vée sur la fréquence des associations des stade «jeunes émergeants», puis décroît 3 champignons les plus souvent isolés jusqu’au stade «hivernants&dquo;, ce dernier avec I pinipenia (Tableau 111). Aucun pré- Les nombres entre parenthèses sont les intervalles de confiance niveau 95%. Aucune différence au entre mâle et femelle n’est significative.
Toutes les galeries étaient associées à un lèvement témoin effectué à proximité des bleuissement en surface de l’aubier, celui- sur les mêmes arbres-pièges n’a galeries ci étant également bleu dans toute son fourni l’une de ces espèces. Les prélève- épaisseur sur les 3 faces ayant supporté ments effectués sur les pousses indemnes les attaques. La face inférieure ne com- d’attaques ont fourni H. demafioides pour portait de bleuissement ni en surface ni en 90% d’entre eux et le champignon A pour profondeur. 3,3%. Les isolements effectués dans les diffé- Le bleuissement de l’aubier rentes situations ont fourni les résultats du Tableau IV. Pour T. piniperda, O. minus Sur 102 galeries de T. piniperda exami- est isolé plus fréquemment des galeries nées, 35 étaient associées à un bleuisse- bleues que des galeries sans bleuisse- ment, associé en surface de l’aubier, à fin- ment en surface de l’aubier, aucune zone bleue n’a été observée en l’absence de verse des autres champignons. En profon- galerie. En profondeur de l’aubier, le deur, seuls O. minus et L. wingfieldü ont bleuissement était localisé uniquement au pu être isolés, la fréquence d’isolement du premier étant significativement plus éle- niveau des galeries de I piniperda qui présentaient déjà une zone bleuie en sur- vée dans le cas de prélèvements effec- tués dans une zone bleuie située en face face. Les arbres-pièges attaqués par 1. sexdentatus ont été colonisés uniquement d’une galerie bleue. Pour L sexdentatus, sur leurs faces supérieure et latérales. Sporofhrix a été obtenu dans tous les pré- B _1 - _L - ; ....., -. - ** * différence significative au seuil de 95%; signifi- différence différence non significative; n.s. = = = au seuil de 99%. cative
lèvements effectués dans la zone bleuie ci soient appréciées par leur longueur ou superficielle. En profondeur, il a été isolé par leur concentration en résine dans les 25 premiers rnm. L. wingfieidii semble souvent dans la plus nettement zone cependant responsable des réactions les bleuie qu’en dehors. plus intenses. O. brunneo-ciliatum et O . ips provoquent des réactions identiques Agressivité des champignons (Fig. 1) entre elles mais dont l’intensité, bien que très supérieure aux témoins, est inférieure à celle correspondant aux champignons Trois semaines après les inoculations, les précédents. Les réactions résiniques pro- réactions ont toutes réussi à endiguer la voquées par H. dematioides sont, en croissance du champignon et se présen- revanche, légèrement supérieures ou tent dans le phloème sous la forme d’une comparables à celles des inoculations zone elliptique très allongée longitudinale- témoins. ment, riche en résine et à peu près symé- trique par rapport à 2 axes, l’un vertical, Le classement des champignons l’autre horizontal. leur croissance dans le liber est le d’après même. Aux 3 saisons, L. wingfieldii et 0 . Les réactions de défense de l’hôte et la minus ont une croissance importante. H . croissance des champignons sont les plus dematioides ne dépasse pas la zone importantes en mai et les plus faibles en d’inoculation. C>. brunneo-ciliatum et O. mars, mais les comparaisons entre cham- ips sont intermédiaires; ils ont une crois- pignons sont les mêmes, quelle que soit la sance réduite mais non nulle. Dans tous saison. L. wingfieldü et O. minus induisent les cas, la réaction de défense s’étend des réactions très importantes, que celles-
très en avant du front de développement (Fig. 2). Seuls cependant 3 des 5 champi- des champignons. Cependant, l’extension gnons ont pu être réisolés : O. minus dans relative de ceux-ci, rapportée à la lon- 2 cas sur 4, L. wingfieldii dans 1 cas sur 4 gueur de la réaction correspondante, est et H. dematioides dans 2 cas sur 2. très variable selon les espèces. Ainsi, l’ex- tension de O. minus après 3 semaines Lavage des insectes atteint et peut même dépasser en lon- gueur le milieu de la réaction qu’il induit, Sur les 75 réactions résultant des inocula- alors que L. wingfieldü en atteint seule- tions effectuées avec le «jus» de lavage ment le tiers et O. brunneo-ciliatum et O . d’t. sexdentatus, 51 ont permis l’isolement ips à peine le quart. de Sporothrix, qui n’a fructifié que dans un seul cas, fournissant O. ips. Seuls des Persistance des champignons saprophytes ont pu être isolés à partir des autres réactions. Sur les 30 réactions induites par les inoculations du «jus» de Treize mois après les inoculations, toutes lavage de T. piniperda, 27 ont fourni L . les réactions sont entourées d’un bourrelet cicatriciel. A l’intérieur, la résine est entiè- wingfieldii, 2 O. minus et 13 H. dema- tioides. Dans tous les cas, les réactions rement cristallisée et les tissus du phloè- correspondant aux inoculations d’eau sté- me, de couleur brun rouge, possèdent une consistance semblable à celle de l’écorce. rile n’ont permis d’isoler que des sapro- phytes. Le classement des longueurs des réac- tions et des zones d’extension des cham- pignons est le même qu’après 3 semaines Interprétation et discussion La faible fréquence, ainsi que la grande 0 100 300 500 400 200 irrégularité de la présence de O. minus, H. dematioides, Leptographium sp. et du champignon A dans les prélèvements associés à L sexdentatus, laissent penser que l’isolement de ces champignons relè- ve plus de phénomènes fortuits que d’une réelle association entre eux et le scolyte, d’autant plus que H. dematioides a aussi été isolé des prélèvements témoins. En revanche, O. brunneo-ciliatum et O. ips sont isolés très régulièrement avec une fréquence élevée, tout au moins sous leur forme Sporothrix. Les résultats de l’expé- rience de lavage d’L sexdentatus montrent en outre que, parmi les champignons à potentialités phytopathogènes que nous avons retenus chez ce scolyte, les deux Ophiostoma ont la plus grande compétiti- vité sur le milieu «arbre vivant». Ils ont en effet été, en quelque sorte, sélectionnés
par celui-ci puisqu’ils sont les seuls à avoir cet insecte. Seuls O. ips et O. brunneo- été isolés (sous leur forme Sporothrix) 5 ciliatum ont été isolés de ces zones, et à semaines après inoculation de l’arbre par fréquence beaucoup plus importante une le «jus» de lavage, et cela dans 51 cas sur qu’en dehors des bleuies. Ces zones 75. observations que les deux indiquent doivent intervenir comme champignons La présence de O. ips n’avait pas été agents du bleuissement des arbres signalée jusqu’à présent chez 1. sexden- attaqués par 1. sexdentatus. tatus, mais il s’agit d’un champignon extrê- mement répandu chez les scolytides. Il a L’agressivité de ces champignons a été été en effet fréquemment isolé en Europe appréciée par l’intensité de la réaction à partir d’ips acuminatus Gyll. et Orthoto- résinique et par l’importance de la crois- micus proximus Eichh., ainsi que, mais sance du pathogène dans cette réaction. plus rarement, d’autres scolytes et même La réaction résinique du phloème corres- de Cérambycides (Mathiesen-Kaarik, pond en effet à une imprégnation des 1950); il a aussi été isolé en Amérique du tubes criblés conduisant à une mort locale Nord, associé principalement à Dendroc- des tissus ccmcernés, l’arbre réagissant tonus ponderosae Hopk. (Upadhyay, en sacrifiant un certain volume de tissus 1981).). O. brunneo-ciliatum apparaît au (Reid et al., 1967: Berryman, 1969; Lieu- contraire très spécifique et n’a jamais été tier et Berryman, 1988). En outre, pour signalé chez d’autres espèces qu’l. sex- toutes les inoculations de cette étude, la dentatus (Mathiesen-Kaarik, 1950; Upad- réaction de l’arbre a été victorieuse, mais hyay, 1981.) la synthèse des composés résiniques, Bien que les périthèces de O. ips soient présents dans la réaction, nécessite une globalement plus constants que ceux de grande quantité d’énergie de sa part (Cro- O. brunneo-ciliatum dans relevés, la nos teau et al. 1 9î’2; Croteau et Loomis, 1975; parfois inversée et des proportion est Wright et al., 1979). Dans ces conditions, variations importantes interviennent selon il est logique d’attribuer à un champignon l’année, la localité ou le stade de dévelop- une agressivité élevée quand il suscite pement des insectes. Il est donc impos- une réaction importante, avant de se trou- sible d’affirmer que le premier est plus ver stoppé dans son développement. L’ap- fréquemment associé à L sexdentatus que préciation de la croissance du champi- le second. En outre, les différences de gnon dans la réaction est un complément fréquence dans la proportion des formes de la mesure de l’intensité de cette derniè- fructifiées peuvent ne refléter que des faci- re. O. brunneo-ciliatum et O. ips présen- lités différentes de fructification des deux tent ainsi une agressivité comparable, espèces. A ce sujet, le taux de fructifica- mais nettement inférieure à celle des tion plus important des Sporothrix à partir champignons associés à T. piniperda. La des prélèvements d’insectes attaquants croissance der ces Ophiostoma est cepen- qu’à partir des prélèvements d’essai- dant très réduite à l’intérieur de la réac- mants, prouve bien que leur fructification tion, ce qui suggère qu’ils tolèrent mal cer- est facilitée par certaines conditions phy- tains au moins des composés qui y sont siologiques liées à un certain stade de l’in- présents. Il semble bien en effet que ce secte ou à l’arbre. soit l’existence de la réaction de l’arbre elle-même qui soit responsable de leur La localisation des zones bleuies en faible croissance, et non l’absence de surface ou en profondeur de l’aubier des quelque élément nécessaire à leur méta- arbres attaqués par 1. sexdentatus est en bolisme, car les 2 champignons se sont liaison directe avec celle des galeries de
les arbres- conditions, de considérer que le champi- parfaitement développés sur pièges dans toute l’épaisseur de l’aubier. gnon puisse jouer un rôle important dans L’idée d’une fonction d’arrêt ou de toxicité les relations pin sylvestre-T. piniperda et des produits de la réaction est corroborée dans les mécanismes d’installation de ce par le fait que nous n’avons pas réussi à dernier sur son hôte. Son agressivité est réisoler les 2 Ophiostoma à partir de la d’ailleurs très faible, les réactions qu’il réaction, après l’inoculation. induit n’étant que peu différentes de celles un an produites par les inoculations témoins. H . Ces remarques conduisent à penser dematioides semble cependant bien sup- que si les 2 champignons peuvent jouer porter la résine puisqu’il est toujours pré- un rôle dans les relations pin sylvestre- sent au sein de la réaction plus d’un an scolytides, ils interviennent peut-être plus après l’inoculation. au niveau des mécanismes d’installation de la population d’insectes, en épuisant déjà été signalé comme pré- O. minus a l’arbre par exemple, qu’en provoquant la galeries de T. piniperda, sent dans les mort de celui-ci. mais aussi dans celles de nombreuses De même que pour 1. sexdentatus, un espèces de scolytides européens, autres certain nombre de champignons isolés telles Tomicus minor, 1. acuminatus, O. des relevés concernant T. piniperda n’ap- proximus (Mathiesen, 1950; Rennerfeld, paraissent qu’occasionnellement et à une 1950; Mathiesen-Kaarik, 1953). Il est fréquence très faible. C’est le cas pour aussi associé à divers Dendroctonus nord- Sporothrix, Acremonium, Aureobasidium américains (Upadhyay, 1981).Toutefois, et le champignon A, qui correspondent fréquence parfois élevée, malgré et sa donc très probablement à des associa- ainsi que sa liaison évidente avec le tions fortuites. Les autres espèces, H . bleuissement de l’aubier des arbres- dematioides, O. minus et L. wingfieldü, pièges attaqués par T. piniperda, sa gran- sont plus fréquemment représentées et de irrégularité selon les localités et son ont toutes trois été isolées à partir des absence souvent totale dans d’autres rele- réactions aux inoculations de «jus» de vés nous font considérer que son associa- lavage de T. piniperda. tion avec cet insecte est probablement for- tuite. Nous rejoignons ainsi, pour ce H. dematioides est l’espèce la plus champignon, les conclusions des auteurs fréquemment rencontrée. Elle a cepen- précédents concernant T. piniperda dant été isolée très souvent, dans nos Rennerfeld, relevés, à partir des prélèvements témoins 1950; (Mathiesen, 1950; 1953). Des études effectués dans des pousses non Mathiesen-Kaarik, en forêt d’Orléans ont parallèles menées attaquées, et Lanier et aL (1978) la réper- _ ’ d’ailleurs montré que O. minus pouvait torient comme fréquemment associée aux être présent sur des arbres dépérissants, aiguilles, aux branches et aux cônes de sans trace d’attaques de Scolytides, T. pins et d’épicéa. Les variations de sa piniperda pouvant intervenir comme agent fréquence au cours des cycles annuels disséminateur occasionnel, mais pas indiquent d’ailleurs une contamination des nécessairement comme responsable de insectes lors de leur passage dans les l’inoculation aux arbres vivants (Piou et pousses; la diminution ultérieure de la Lieutier, 1988). Ce champignon possède fréquence tend à prouver qu’une déconta- toutefois une grande agressivité pour le mination progressive interviendrait ensui- pin sylvestre, étant capable à la fois de te, jusqu’à une présence minimale au provoquer une réaction violente et de pou- moment de l’essaimage ou de l’attaque voir s’étendre de façon importante malgré des arbres. Il semble difficile, dans ces
celle-ci. Sa tolérance à la résine paraît recherche intéressante, qui mériterait élevée. S’il est peu probable que O. d’être abordée s’il se confirmait que l’asso- minus joue un rôle dans les mécanismes ciation de L. wingfieldü et de T. piniperda d’installation de T. piniperda sur le pin syl- n’est pas fortuite. vestre, ce champignon représente néan- L’agressivité de L. wingfieldü envers le moins un grand danger pour cet arbre. Il pin sylvestre apparaît très élevée, et pourrait peut-être, à ce titre, jouer un rôle même supérieure à celle de O. minus, si dans la mort des pins attaqués par le sco- l’on en juge par l’importance de la réaction lytide, dans les cas où il se serait trouvé induite. La croissance de cette espèce (occasionnellement) associé à l’insecte. dans la réaction de défense est inférieure à celle de ( minus, en valeur relative, . 3 A l’exception de l’année 1984, L. wing- mais elle lui est identique en valeur abso- fieldü est présent à tous les stades d’évo- lue. Cette forte agressivité pour l’arbre est lution des adultes de T. piniperda. Sa complétée par une forte compétitivité vis- fréquence est faible mais régulière et les à-vis des autres champignons transportés fluctuations qu’elle subit sont comparables par T. piniper et par une bonne toléran- a d chaque année quant à leurs modalités. ce à la résine.. L’existence d’un taux maximum de pré- sence chez les jeunes émergeants indique Pour savoir cependant si L. wingfieldü une contamination peu après la mue ima- risque de jouer un rôle dans les relations ginale, suivie d’une lente décontamination pin sylvestre-T. piniperda, il reste à déter- jusqu’à la sortie de l’hivernation, les miner si, au niveau de la population, le adultes essaimants et attaquants assurant faible taux de contamination des insectes ensuite la transmission à leur descendan- attaquants peut être compensé par la forte ce. Ces résultats, ainsi que les faibles agressivité du champignon. variations selon les localités, pour une qu’il soit possible, pour Il semble donc année et un stade donnés, suggèrent que chacun des deux ravageurs étudiés, de l’association T. piniperda-L. wingfietdü reconnaître des espèces de champignons n’est peut-être pas fortuite. Il semble exis- à potentialités phytopathogènes et ayant ter néanmoins des fluctuations interan- une certaine probabilité de jouer un rôle nuelles du niveau des contaminations. dans les relations pin sylvestre-scolytides, Ainsi, après un niveau insignifiant de en particulier dans les mécanismes d’ins- contamination en 1984, suivi d’une aug- tallation de ces insectes sur leur hôte. mentation importante en 1985 et 1986, il Chez l. sexd!3ntatus, O. brunneo-ciliatum, semble que l’on assiste, en 1987, à une et O. ips semblent les mieux placés; leurs nouvelle baisse des taux de contamina- caractéristiques sont identiques, mais 0 . tion. Il n’est pas possible d’expliquer ces brunneo-ciliafum est beaucoup plus spéci- fluctuations avec les résultats de la pré- fique. Chez T. piniperda, c’est L. wing- sente étude. Nous signalerons simplement fieldii qui semble pouvoir jouer un tel rôle. que des comptages de pousses attaquées wingfieJdü montre une agressivité L. par T. piniperda et tombées au sol, effec- le pin sylvestre et une tolérance à tués en 1986 et 1987 sur l’ensemble du envers la résine nettement supérieures à celles peuplement de pins sylvestres du massif des Ophiostoma d’i. sexdentatus, mais le de Lorris, mettent en évidence des popu- taux de contamination de T. piniperda est lations de ce scolytide nettement plus éle- nettement inférieur à celui d’l. sexdenta- vées la première année que la deuxième tus. En outre, il existe des variations sai- (Lieutier et Sauvard, résultats non l’agressivité. sonnières irnportantes de publiés). Il s’agit peut-être là d’une voie de
Pour tous les champignons and defensive mechanisms of the tree. Z. nous que Angew. EntomoL 96, 110-118 8 étudiés, cette agressivité est beau- avons coup plus faible en mars, à l’époque de Croteau R., Burbott A.J. & Loomis W.D. (1972) Apparent energy deficiency in mono-and l’envol et des attaques de T. piniperda, sesquiterpene biosynthesis in pepermint. Phy- qu’en mai et en août, époque d’envol et tochemistry 11, 2937-2948 des deux d’attaque générations d’I. sex- Croteau R. & Loomis W.D. (1975) Biosynthesis dentatus. and metabolism of monoterpenes. lnt. Flavors Food Addit. 6, 292-296 Il apparaît donc que nous avons sans doute affaire à deux systèmes assez diffé- Francke-Grosmann H. (1967) Ectosymbiosis in wood - inhabiting insects. In : Symbiosis, vol. 2 rents de fonctionnement des relations pin (S.M. Henry, ed.), Acad. Press, New York, 141- sylvestre-scolytides-champignons. L’étude 205 en parallèle de ces deux systèmes, en Graham R. mutualism in (1967) Fungal-insect tenant compte des caractéristiques biolo- trees and timber. Annu. Rev. Enfomol. 12, 105- giques propres à chacun des deux scoly- 126 tides (cf. introduction), apportera très cer- Horntvedt R., Christiansen E., Solheim H. & tainement des enseignements utiles à la Wang S.G. (1983) Artificial inoculation with Ips compréhension du fonctionnement des typographus associated blue-stain fungi can kill healthy Norway spruce trees. Medd. Nor. relations conifères-scolytides en général. Skogsforsocksves.38, 1-20 . Lanier L., Joly P., Bondoux P. & Bellemere A. (1978) Mycologie et pathologie forestière. 1 - Mycologie forestière. Masson, Paris, 487 pp. Remerciements Lieutier F. & Berryman A.A. (1988) Preliminary histological observations of the defense reac- tions of three pine species to Ceratocystis cla- Les auteurs expriment leurs plus vifs vigera and two chemical elicitors. Can J. For. remerciements à fOffice National des Forêts Res. 18, 1243-1247. (Direction Régionale Centre et Centre de Ges- tion d’Orléans), pour la mise à disposition des Lorio P.L. & Hodges J.D. (1985) Théories of parcelles forestières nécessaires à cette étude. interactions among bark beetles, associated Ils remercient également le Conseil Régional de microorganisms, and host trees. Proc. 3rd bien- la Région Centre pour sa participation financiè- nal South. Silvicul. Res. Conf., Atlanta, OA, ’ re sous forme de subventions. November 7-8, 1984, Gen. Tech. Rep. SO-54, S.F.E.S., New Orleans, 485-492 Mathiesen A. (1950) Uber einige mit Borkenkâ- fer assozüerte Blâuepilze in Schweden. Oikos 2, 275-308 Références Mathiesen-Kaarik A. (1953) Eine Ubersicht über die Gewôhlichten mit Borkenkâfern assoziierten Berryman A.A. (1972) Resistance of conifers to Blâuepilze in Schweden und einige für Schwe- invasion by bark beetle-fungus associations. den neue Blâuepilze. Medd. StaL Skogsfor- Bio Science 22, 599-601 socksves.43, 1-74 Berryman A.A. (1969) Responses of Abies Morelet M. (1988) Observations sur trois Deuté- grandis to attack by Scolytus ventralis (Coleop- inféodés aux pins. Ann. Soc. Sci. romycètes tera : Scolytidae). Can. Entomol. 101, 1033- nat. ArchéoL Toulon, 40, 41-45. 1041 Raffa K.F. & Berryman A.A. (1983) The role of Christiansen E. (1985) Ceratocystis polonica host resistance in the colonization behavior and inoculated in Norway spruce : blue-staining in ecology of bark beetles (Coleoptera : Scolyti- relation to inoculum density, resinosis and tree dae). Ec Monogr. 53, 27-49 i. g growth. Eur. J. For. Pathol. 15, 160-167 Piou D. & Lieutier F. (1988) Observations symp- Christiansen E. & Horntvedt R. (1983) Combi- tomatologiques et rôles possibles d’Ophiosto- ned lpsICeratocystis attack on Norway spruce, ma minus Hedgc. (Ascomycete : Ophiostoma-
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