Les champignons se retrouvent partout. Partout. Il n'est pas surprenant qu'ils s'associent aux racines des plantes dans le sol, mais ils ne vivent pas seulement dans et autour des racines. Ils poussent également dans les plantes au-dessus du sol. Certains de ces champignons sont des pathogènes qui attaquent les plantes, mais pas tous.

Certains champignons fournissent des défenses à la plante mais produisent des toxines qui attaquent les insectes herbivores. S'ils ne fabriquent pas ces défenses eux-mêmes, ils peuvent au moins inciter la plante à produire ces produits chimiques. Il existe de nombreuses infections fongiques qui peuvent profiter à une plante.

Entre ces bons et ces mauvais champignons, il existe un troisième groupe de champignons non spécialisés. Ceux-ci voyagent sur le vent sous forme de spores d'une plante à l'autre, s'installent un moment puis se déplacent. On a pensé que ces champignons n'avaient aucun intérêt pour les interactions plantes-herbivores. Un nouveau journal, Méta‐analyse du rôle des endophytes fongiques entomopathogènes et non spécialisés en tant que gardes du corps des plantes, par le professeur Alan Gange et ses collègues, vise à s'attaquer à cette hypothèse.

C'est une question importante car ces champignons sont nombreux et répandus. Le professeur Alan Gange a déclaré : « Il est exceptionnellement rare qu'une plante ne soit pas colonisée par au moins une espèce de champignon. Cependant, la plupart des plantes ne semblent pas en abriter un grand nombre simultanément – ​​probablement entre 5 et 10. Ainsi, même si le nombre total de champignons présents dans une population de plantes peut être élevé, ils ne se trouvent pas tous sur une seule plante. Un exemple est… » cirsium arvense – nous avons trouvé 64 espèces différentes vivant comme endophytes dans cette plante, mais le maximum que nous ayons jamais trouvé dans une plante est de 10 et la moyenne par plante est de 5.6.

Une approche pour étudier l'effet de ces endophytes sur les insectes consiste à mettre en place une expérience. Pas mal de gens l'ont fait. Une méta-analyse s'appuie sur cela en examinant toutes ces études et en voyant si des modèles émergent en rassemblant les études. C'est très bien dans la mesure où cela va, mais le principe GIGO s'applique. Comment savez-vous que vous n'obtenez pas un résultat biaisé en sélectionnant une sélection biaisée pour commencer.

Pour résoudre ce problème, l'équipe a adopté une approche en trois étapes. Tout d'abord, ils ont comparé les résultats publiés aux résultats non publiés de leurs propres laboratoires. Il existe un biais bien connu dans la publication selon lequel il est plus facile de publier des résultats avec un résultat significatif que des études non concluantes. Le problème est que si la réalité est qu'il n'y a pas beaucoup d'effet, alors vous vous attendez à beaucoup de résultats non concluants. Il se trouve qu'ils ont trouvé un accord étroit entre leurs études non publiées et ce qu'ils ont vu dans les revues.

Le test suivant consistait à voir s'il y avait un biais dans les résultats. Le hasard peut interférer avec les résultats, mais s'il n'y a pas de biais, les résultats seront dispersés autour des chiffres du "monde réel". S'il y a un biais, alors vous devriez voir des gens favoriser les résultats d'un côté plutôt que d'un autre. Ce test a produit des résultats mitigés, avec un certain biais, mais cela était dû dans une certaine mesure à la nature des tests statistiques utilisés. Ils ont donc ajouté un autre test.

Gange et ses collègues ont obtenu des résultats significatifs de leur analyse des publications et de leurs propres résultats non publiés. Et si l'équipe avait raté d'autres résultats inédits ? Trois autres expériences non publiées, se trouvant dans un tiroir quelque part, pourraient-elles changer ce qui semblait significatif en le genre de chose à laquelle vous vous attendriez par hasard ? Ils ont effectué une autre vérification statistique pour déterminer le nombre de publications manquantes dont ils auraient besoin pour annuler leurs résultats. Ce test final a montré que vous auriez besoin d'un nombre incroyablement élevé d'études non comptabilisées pour endommager les conclusions.

Alors, qu'est-ce qu'ils ont trouvé?

Sans surprise, ils ont découvert que des champignons entomopathogènes nuisaient aux insectes. Ce qui les a surpris, c'est comment. Une expérience simple serait d'ajouter des champignons à une plante et de voir ensuite ce qui se passe. Mais lorsque les gens ont examiné les feuilles mangées par les insectes, ils n'ont trouvé aucun champignon. Néanmoins, les champignons avaient un effet fortement négatif sur les insectes. Il semble que les champignons étaient capables d'influencer la plante sans avoir à être partout dans la plante.

Il y avait une autre surprise dans les données. Le nonLes champignons entomopathogènes avaient également un effet négatif sur les insectes, bien qu'ils ne soient pas toxiques pour eux. Je ne m'y attendais pas, et le professeur Gange non plus. « Oui, cela m'a surpris : ces champignons, que l'on trouve habituellement dans le sol en tant que saprophytes, peuvent exister de manière asymptomatique à l'intérieur des plantes et avoir des effets sur les insectes herbivores qui s'en nourrissent. Nous pensons que l'explication est d'ordre chimique : nous savons que lorsqu'un de ces endophytes infecte une plante, des changements chimiques importants se produisentAinsi, même si le champignon lui-même ne semble pas se développer de manière systémique dans la plante, les modifications chimiques sont systémiques, et c'est ce qui affecte l'alimentation des insectes.

Quels insectes sont les plus touchés par les champignons ? Serait-ce les herbivores qui se spécialisent sur une plante ou des navigateurs plus généralistes ? Ce n'était pas immédiatement évident avant la recherche. Après tout, les endophytes pourraient également se spécialiser dans certaines plantes et ainsi aider à se défendre contre un ravageur familier. En fait, ce sont les insectes qui se sont généralisés qui ont le moins bien résisté. L'équipe a conclu qu'un généraliste atterrit toujours sur un nouveau cocktail chimique produit par des endophytes, donc ne développe jamais de contre-mesures. C'est aussi payant d'être un mineur de feuilles, pour éviter les pires effets. Pour une raison quelconque, sucer la sève a entraîné des effets négatifs plus importants des champignons non entomopathogènes.

La lecture de nombreuses études a également permis à l'équipe de comparer les procédures. Le professeur Gange a déclaré : « La procédure la plus efficace est l'infection des semences. Cela peut paraître paradoxal, car la grande majorité de ces champignons infectent les feuilles par des spores aéroportées. Il n'est donc pas surprenant que de nombreuses expériences aient tenté d'infecter les feuilles avec des spores, puis d'en mesurer les effets sur les insectes – et ces expériences montrent un effet très limité. Je pense que cela s'explique par le fait que les champignons ne parviennent à envahir les tissus foliaires que si l'air est très humide, permettant ainsi la germination des spores à la surface de la feuille. Par conséquent, à moins de recréer les conditions d'une forte rosée, la plante ne sera pas infectée. En revanche, le traitement des semences permet au champignon d'être en contact étroit avec la graine dans un environnement humide, ce qui facilite sa pénétration. Le champignon pénètre donc dans la graine, puis dans la plantule, et la plante est ainsi modifiée chimiquement dès le départ. Cela signifie qu'une fois adulte, la plante bénéficie de cette protection chimique – un véritable effet protecteur. »

Le « garde du corps » utilise des champignons que vous mangez probablement déjà chaque fois que vous mangez une salade. Mais serait-il possible de protéger systématiquement les semences contre les champignons pour réduire l'utilisation de pesticides ? Le professeur Gange a répondu: "J'espère sincèrement que oui - il est facile d'encapsuler des graines, et je ne vois aucune raison pour laquelle nous ne pourrions pas incorporer certains champignons dans ces enrobages de graines."

Trouver les bons champignons pourrait s'avérer complexe, car les champignons endophytes sont encore mal connus. Le professeur Gange explique : « D'un point de vue écologique, ils sont encore assez peu étudiés. Cependant, toutes les espèces que nous trouvons comme endophytes ont des modes de vie alternatifs : beaucoup sont saprophytes dans le sol ou pathogènes pour d'autres plantes, ce qui explique leur relative bonne connaissance taxonomique. »

Comment mener une thèse de doctorat sur les endophytes et la défense des plantes ? Le professeur Gange explique : « Il faudrait se concentrer sur les mécanismes, car ce que j’ai dit précédemment relève de la spéculation. Des questions comme : 1) le champignon acquiert-il du carbone (ou d’autres nutriments) de la plante ? 2) les substances chimiques produites sont-elles induites ou produites par le champignon ? 3) pourquoi les insectes piqueurs-suceurs sont-ils les plus touchés ? Est-ce dû à un transfert chimique dans le phloème ? et 4) peut-on développer des traitements de semences commerciaux pour diverses espèces végétales ? Voilà un excellent sujet de thèse. »