Impact de Heterodera glycines sur la réaction de défense du soya (Glycine max) et influence sur la gestion de Aphis glycines dans un contexte climatique actuel et futur

Abstract

La culture du soya (Glycine max) est l’une des plus importantes au Québec depuis la dernière décennie. Néanmoins, les changements climatiques et les échanges commerciaux ont permis l’établissement de nouveaux ravageurs, mettant ainsi la culture en péril. C’est le cas du puceron du soya, Aphis glycines et du nématode à kyste du soya, Heterodera glycines qui ont une aire de distribution commune au Québec depuis 2013. Les interactions entre ces organismes sont peu connues et pourraient avoir un impact négatif sur la culture, notamment dans un contexte de changements climatiques. Nous avons étudié l’effet de l’infestation du nématode sur les traits d’histoire de vie du puceron sur différents cultivars, sensibles et résistants aux nématodes, et dans différentes conditions climatiques. Aucun effet du nématode n’a été détecté sur le temps de développement, la longévité et la fécondité du puceron. Le séquençage du transcriptome de feuilles de soya a mis en évidence 36 gènes différemment exprimés lors de la présence du nématode sur les racines. Parmi ces gènes, 23 sont directement liés à l’activation, au transport ou à la synthèse d’acide salicylique, une hormone de défense naturellement produite par la plante lors d’une infestation de pucerons. Toutefois, cette dernière n’a pas d’impact négatif sur les traits d’histoire de vie de l’arthropode dans les conditions climatiques actuelles ou en simulant la concentration de CO2 de 2050. Il semble que le puceron soit peu sensible à cette phytohormone, mais qu’elle pourrait avoir un effet répulsif chez les pucerons ailés fondateurs lors du choix de la plante à coloniser au printemps.

Soybean (Glycine max) is one of the major crops in Québec and has seen its production increase in the last decade. However, climate change and international trade have resulted in new pest establishments, putting the culture at risk. The soybean aphid, Aphis glycines, and the soybean cyst nematode, Heterodera glycines, are the most damaging soybean pests worldwide, and are both present in Québec since 2013. The interactions between these organisms are barely known and could have a negative impact on soybean culture, especially in a climate change context. We have studied the effect of nematode infestation on aphid life-history traits on different cultivars, susceptible and resistant to nematodes, under different climatic conditions. No effect of the nematode was detected on the development time, longevity and fecundity of the aphid. However, soybean transcriptome sequencing showed 36 genes differentially expressed in the leaves in presence of the nematode on the root system. Among these, 23 genes are directly related to the activation, transport or synthesis of salicylic acid, a defense hormone naturally produced by the plant during aphid infestation. However, the latter does not have a negative impact on arthropod life history traits under current climatic conditions or by simulating the CO2 concentration of 2050.It seems that the aphid is not very sensitive to this hormone, but that it could have a repulsive effect on the alate individuals when choosing establishment plants in the spring.