Introduit accidentellement en Amérique du Nord il y a une dizaine d’années, l’agrile du frêne a déjà entraîné la mort de millions d’arbres aux États-Unis et menace également l’Europe. Face à cette menace environnementale, la solution pourrait résider dans l’hybridation et l’édition de gènes.

Une guerre sur deux fronts

Les frênes mènent actuellement une guerre sur deux fronts. Touchés par une maladie fongique connue sous le nom de chalarose du frêne, ceux-ci sont également menacés par l’agrile du frêne. Une espèce de coléoptère déjà responsable de la mort de centaines de millions d’arbres sur le continent américain et menaçant également les arbres européens : repérés près de Moscou il y a une quinzaine d’années, ils se propagent aujourd’hui en Ukraine. Mais de nouvelles recherches, récemment publiées dans la revue Nature Ecology & Evolution, ont permis d’identifier des gènes susceptibles de protéger les espèces vulnérables de cet insecte dévastateur.

L’agrile pond ses œufs dans les fissures de l’écorce du frêne. Lorsque ses larves éclosent, elles commencent à se nourrir des tissus vivants de l’arbre, et peuvent creuser des galeries sinueuses mesurant une trentaine de centimètres de long au cours de leur développement. Un retard de la chute des feuilles ainsi qu’un éclaircissement du feuillage constituent les principaux symptômes d’une infestation par l’agrile du frêne, susceptible d’entraîner le dépérissement de l’arbre, voire sa mort, lorsqu’une grande partie de celui-ci est touchée.

Mené par une équipe de chercheurs de l’université Queen Mary de Londres et des Jardins botaniques royaux de Kew, le séquençage de l’ADN de plus de 20 espèces de frênes du monde entier a mis en évidence plus de 50 « gènes de résistance » candidats, dont une bonne partie étaient déjà utilisés pour la fabrication de substances insecticides. Ce qui signifie que la sélection ou l’édition de gènes pourraient être utilisées pour protéger les espèces de frênes les plus vulnérables face au coléoptère.

En parallèle, des expériences menées par le service forestier du ministère américain de l’Agriculture ont confirmé que les frênes résistants tuaient généralement les larves d’agrile lorsqu’elles commençaient à s’attaquer à leur tronc.

— Don Bilski / Shutterstock.com

« Les frênes sont des éléments clefs des écosystèmes des forêts tempérées »

« Les frênes sont des éléments clefs des écosystèmes des forêts tempérées et les dommages causés par l’agrile menacent également les nombreux avantages que ces forêts offrent », explique Laura Kelly, auteure principale de l’étude. « Nos conclusions suggèrent qu’il pourrait être possible d’accroître la résistance des espèces de frênes sensibles via l’hybridation avec des espèces résistantes, ou l’édition de gènes. La connaissance des gènes impliqués dans la résistance aidera également à identifier les arbres capables de survivre à la menace permanente de l’agrile, et facilitera la restauration des bois de frênes dans les zones déjà envahies. »

« L’agrile du frêne a tué des centaines de millions de frênes en Amérique du Nord depuis qu’il a été accidentellement importé d’Asie. L’insecte se propage désormais à travers l’Europe, mais nous ignorons à l’heure actuelle dans quelle mesure cette menace pourrait interagir avec le champignon pathogène envahissant à l’origine de l’épidémie de chalarose », souligne de son côté Richard Buggs, professeur de génomique évolutive. « Nous devons êtes prêts à prendre des mesures drastiques pour stopper la propagation des parasites et des agents pathogènes qui s’attaquent aux arbres et dégradent l’environnement. »

Lorsque ces gènes de résistance candidats auront été validés, les auteurs de l’étude estiment qu’ils permettront d’accélérer considérablement le processus de sélection et la production d’espèces génétiquement améliorées afin de restaurer les forêts et paysages décimés par l’agrile du frêne.

« Ces résultats de recherche significatifs démontrent l’importance de la collaboration internationale pour faire progresser les connaissances fondamentales sur la biologie des agents pathogènes. En ayant une meilleure compréhension des implications des maladies des arbres au niveau mondial, nous sommes en mesure de garantir des approches appropriées pour leur gestion », conclut Melanie Welham, du Conseil pour la recherche en biotechnologie et sciences biologiques.

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