TUMEURS ET GALLES VÉGÉTALES

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Parmi les atteintes pathogènes affectant les végétaux, certaines touchent plus particulièrement la croissance et la morphogenèse : ce sont les galles – encore appelées cécidies – et les tumeurs. Il s'agit soit de nodules ou de proliférations tissulaires anarchiques provoquées par des champignons, des bactéries, des virus ou des facteurs génétiques, soit de formations hautement organisées dans le cas des galles dues à des arthropodes. Bien que certaines galles présentent une expression phénotypique très semblable à celle de véritables tumeurs, ces phénomènes n'en recouvrent pas moins deux types de déterminisme différents : le développement et la survie des galles sont liés à la présence permanente de l'agent causal (insecte, champignon, bactérie...), alors que les tissus tumoraux (crown-gall, tumeurs de blessure, tumeurs d'hybrides) acquièrent une capacité de prolifération autonome, ce qui en fait de véritables cancers des végétaux. Les tissus des tumeurs vraies prolifèrent lorsqu'ils sont greffés sur un hôte sain et peuvent croître en culture in vitro, en absence de facteurs de croissance indispensables aux tissus cécidiens ou aux tissus normaux, et cela même lorsque l'agent causal a disparu. Ils présentent des transformations génétiques acquises, contrairement aux tissus des galles dont le génome n'est pas modifié. Néanmoins, de nombreuses observations indiquent que, dans les tumeurs comme dans les galles, le phénotype pathologique résulte de l'interaction permanente entre le génome végétal – modifié ou non – et les influences parasitaires, hormonales et trophiques dans la plante. Si les galles restent du seul domaine du naturaliste, les travaux développés depuis les années 1970 sur les mécanismes de la tumorisation chez les plantes ont conduit à la mise au point de vecteurs de transfert de gènes très utilisés en biotechnologie végétale.

Galles ou cécidies

Développement des galles

Les galles apparaissent lors de l'arrivée de l'agent causal (agent cécidogène) sur un hôte favorable. Il peut s'agir de la pénétration d'un parasite (champignon, nématode) dans les tissus, du recouvrement de leur surface (bactéries) ou de la ponte (oviposition) dans le cas des insectes. Il existe souvent une spécificité d'hôte, un cécidogène ne provoquant de galle que sur un petit nombre d'espèces de plantes, voire une seule, et sur des organes aptes à la cécidogenèse, fréquemment les feuilles. La spécificité se manifeste d'abord par une reconnaissance entre la plante et le parasite, purement chimique dans le cas de bactéries ou de champignons (intervention de glycoprotéines appelées lectines), faisant intervenir le comportement instinctif dans le cas des insectes. Après un temps de latence, dû à la croissance du pathogène ou à l'éclosion de la larve, apparaissent les symptômes caractéristiques de l'atteinte cécidienne : c'est la phase active du développement de la galle (maturité) qui est synchrone avec la nutrition du parasite. La mort de ce dernier ou son départ (dans le cas des insectes) entraînent le dessèchement ou la disparition de la galle (phase de postmaturité). Certaines galles très dures peuvent persister longtemps à l'état sec.

L'analyse morphogénétique des galles permet de distinguer cinq caractéristiques communes à ces néo-formations :

– La cécidogenèse n'est possible qu'au niveau de tissus jeunes ayant conservé de fortes potentialités de croissance.

– La stimulation, dont l'intensité dépend de la masse des parasites, entraîne des réactions hypertrophiques (augmentation excessive de la taille des cellules) et hyperplasiques (augmentation excessive de leur nombre), ainsi que, éventuellement, la formation de nouveaux organes, tiges ou racines.

– Des phénomènes d'inhibition sont observés : inhibition de la différenciation histologique aboutissant à la prédominance des parenchymes, inhibition de l'allongement des axes, inhibition des actions corrélatives (interactions existant chez la plante) dans le cas des bouquets de rameaux que l'on appelle couramment « balais de sorcière » (fig. 1).

Galle bactérienne : balais de sorcière

Dessin : Galle bactérienne : balais de sorcière

Variation, en fonction du nombre des parasites, de l'intensité des symptômes de l'infection provoquée par la bactérie Rhodococcus fascians sur le pois. La bactérie provoque une réduction de la croissance de la tige principale, l'apparition de rameaux surnuméraires au niveau des nœuds de... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

Afficher

– Des structures adaptatives peuvent apparaître pour permettre la survie du parasite : tissu nourricier des galles d'insecte, cellules géantes des galles de nématode, vascularisation des nodules de Rhizobium.

– La morphogenèse de la galle est liée à la présence permanente du parasite.

Des expériences d'élimination du parasite, après des temps de contact croissants entre celui-ci et la plante, ont montré que le développement de la galle était d'autant plus incomplet que l'élimination avait été plus précoce. Ce résultat a été obtenu aussi bien avec des galles bactériennes, tels les balais de sorcière dus à Rhodococcus fascians (anciennement Corynebacterium fascians), qu'avec des galles d'insectes, le parasite étant détruit généralement par des substances toxiques (antibiotiques, insecticides). Il faut cependant remarquer que, lors d'une élimination tardive de la larve dans les galles d'insectes, certaines différenciations cécidiennes sont conservées, signe de la persistance au moins transitoire d'un équilibre métabolique nouveau.

Étiologie des galles

De nombreux travaux ont tenté de préciser les causes du développement des galles et de caractériser les facteurs cécidogènes. Ainsi, on a pu montrer que des larves d'insectes (Mikiola fagi), des champignons (Taphrina deformans), des bactéries (Rhizobium, Rhodococcus fascians) produisent des composés hormonaux (auxines ou cytokinines) dont on sait qu'ils provoquent des hypertrophies et des hyperplasies. Dans d'autres cas, c'est le rôle d'amino-acides (tryptophane, par exemple) d'enzymes ou de particules virales qui est mis en évidence. Enfin, pour les galles d'insectes, on insiste sur le comportement finalisé de la larve qui, au cours de ses déplacements et par des stimulations localisées, permet l'édification progressive de la galle (Boysen-Jensen, 1952). Si les mécanismes biochimiques invoqués permettent souvent de rendre compte de certains processus élémentaires de la cécidogenèse, comme les altérations cellulaires, ils sont généralement insuffisants pour expliquer la complexité de la plupart des galles d'insectes.

Relations entre les galles et la plante hôte

Ces relations sont avant tout d'ordre trophique, les galles détournant les nutriments à leur profit. Par exemple, diverses observations, effectuées sur des feuilles portant des galles actives ou sur des plantes présentant des balais de sorcière, montrent que des composés radioactifs (marqueurs permettant de suivre le transport des substances dans la plante) s'accumulent préférentiellement dans les tissus parasités. La galle joue donc le rôle de centre d'appel trophique, apportant ainsi au parasite les nutriments indispensabl [...]

1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 10 pages

Médias de l’article

Galle bactérienne : balais de sorcière

Galle bactérienne : balais de sorcière
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Galles d'insectes

Galles d'insectes
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Galle de nématodes

Galle de nématodes
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Galle bactérienne : nodules symbiotiques dus à Rhizobium

Galle bactérienne : nodules symbiotiques dus à Rhizobium
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

Afficher les 5 médias de l'article


Écrit par :

  • : professeur honoraire, université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie

Classification

Voir aussi

Pour citer l’article

Jean ROUSSAUX, « TUMEURS ET GALLES VÉGÉTALES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 30 novembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/tumeurs-et-galles-vegetales/