Etude des facteurs écologiques influençant la croissance et le développement des Pectobacterium spp. infectant les tubercules de pomme de terre. | Study of the ecological factors influencing the growth and the development of Pectobacterium spp. infecting potato tubers.

French. Pectobacterium atrosepticum (Pba) et Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum (Pcc) sont responsables de la pourriture molle des tubercules de pomme de terre en stockage et de la jambe noire de la pomme de terre au champ. Les paramètres écologiques tels que l’humidité et la température influencent énormément le développement de la maladie. L’objectif de la présente étude est de modéliser la croissance des deux bactéries phytopathogènes (Pba et Pcc) sous diverses conditions écologiques au niveau des tubercules de pomme de terre blessés. Pour atteindre ce but, nous avons adopté deux approches de travail à savoir une approche in vitro et in vivo. Nous avons déterminé in vitro l’effet combiné de l’activité de l’eau (0,960; 0,980 et 0,997) et de la température (10, 15 et 20°C) sur le taux de croissance spécifique maximal (µmax) et sur l'activité spécifique des pectates lyases (PEL) de Pba et Pcc au moyen de la densité optique (DO). Les analyses statistiques ont montré un effet significatif de l’aw et de la température sur µmax. Nos résultats ont montré une augmentation de l'activité spécifique des PEL avec la température quelles que soient les souches bactériennes. Mais, contrairement à la croissance les résultats n’ont pas montré une augmentation de l'activité spécifique des PEL avec l’aw excepté avec les traitements à 15 et 20°C pour les deux souches bactériennes. Sur la base des résultats obtenus sur la croissance et sur la production des PEL nous avons conclu que Pba et Pcc ont le même comportement dans la gamme des valeurs des deux facteurs (aw et température) testés. Les études effectuées in vivo ont consisté à évaluer et à modéliser l’influence de la température (10, 15 et 20°C), de l'humidité relative (86, 96 et 100%) et de la concentration initiale de bactéries appliquée (105, 107 et 109 UFC/ml) sur la densité de population de Pba et Pcc et sur le développement des symptômes de pourriture molle à la surface des tubercules de pomme de terre blessés. L'analyse statistique a montré un effet significatif des trois facteurs testés sur la dynamique de la population bactérienne et le développement de la pourriture molle à la surface des tubercules de pomme de terre blessés pour Pba et Pcc. Au regard de l’analyse des coefficients de la régression multiple et des courbes de contour nous pouvons dire que la température apparaît comme le facteur le plus important, suivi de la concentration de l’inoculum et de l’humidité relative, pour la croissance des deux Pectobacterium spp. (Pba et Pcc) et le développement des symptômes de pourriture molle dans nos conditions expérimentales. Plus de 64% de la variation observée au niveau des symptômes de pourriture molle pourraient être expliqués par la présence de Pba et Pcc au niveau des blessures de tubercules de pomme de terre sous l’effet combiné des facteurs testés. Les modèles prédictifs développés, par le biais de la méthodologie des surfaces de réponses, dans cette étude (in vitro et in vivo) devraient prendre en considération, dans les travaux futurs, la grande variation génétique existante (non évaluée dans cette étude) au sein du genre Pectobacterium (Pba et Pcc) et Dickeya spp.

English. Pectobacterium atrosepticum (Pba) and Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum (Pcc) are the main cause of potato tuber decay (soft rot) in storage and stem rot in the field (blackleg). It has been reported that ecological parameters such as humidity and temperature, greatly influence the disease development. The objective of the present study was to evaluate and model the growth of two phytopathogens bacteria (Pba and Pcc) under various ecological conditions at the level of wounded potatoes tubers. To this purpose, we adopted two experimental approaches named in vitro approach and in vivo approach. We determined in vitro the effect of water activity (0.960, 0.980 and 0.997) and temperature (10, 15 and 20°C) and their interactions on the growth parameters and pectate lyases (PEL) specific activity of Pba and Pcc using optical density (OD) measurement. Statistical analysis showed a significant effect of aw and temperature on µmax. Our result showed an increase of PEL specific activity with the temperature whatever the bacterial strains. But contrary to the bacterial growth, this research did not show an increase of PEL specific activity with aw except the treatment at 15 and 20°C for the two bacteria strains. According to our results on growth and PEL production, we concluded that Pba and Pcc had the same behaviour in the range of the values of the two factors (aw and temperature) investigated here. The studies made in vivo were consisted to evaluate and model the influence of temperature (10, 15 and 20°C), relative humidity (86, 96 and 100%) and initial concentration of bacterial inoculum (105, 107 and 109 CFU/ml) on the population density of Pba and Pcc, and on the development of soft rot symptoms caused by these bacteria at the surface of wounded potatoes tubers. With both bacterial species, statistical analysis showed a significant effect of temperature, relative humidity and initially applied bacterial concentration on population dynamics and soft rot development at the surface of wounded potato tubers. Multiple regression analyses and the contour plots showed that the temperature is the most important factor, followed by the initially applied bacteria concentration and relative humidity. More than 64% of the variability of the soft rot symptoms observed could be explained by the presence of Pba and Pcc at the level of wounded potato tubers under the combined effect of tested factors. The quadratic polynomial models developed (in vitro and in vivo) in our research, by means of the response surface methodology, should integrate in further research the large genetic variation (which was not evaluated in this investigation) within Pectobacterium genus (Pba and Pcc) and Dickeya spp.