1 SDP/SDN « SUCCESS STORY »

MADE IN BAYER : L’ISOTIANIL

Colloque Elicitra – Avignon – 13 & 14 Juin 2013

Latorse Marie-Pascale, Centre de Recherche La

Dargoire, Lyon

Extraits du 34th Annual congress of Pesticide Science Society of Japan Symposium “Future prospect of plant defence inducers from the viewpoint of biological functions”

Tokyo University, March 18, 2009

Merci à Haruko Sawada , Valérie Toquin & Gilbert Labourdette (Bayer Cropscience)

Colloque Elicitra – Avignon – 13 &14 juin 2013

L’isotianil: Un SDN au profil asiatique

Une recherche orientée SDN contre les maladies du riz piriculariose et bactérioses

au Japon dès les années 1970

1977 2003 2010

Probenazole (Meiji Seika) Tiadinil (NNC)

NS

Cl Cl

O

NH

CN

NS

Cl Cl

O

NH

CN

Lancement au Japon

contre la piriculariose

et en Corée contre la

piriculariose et

Xanthomonas

Routine Bayer; Stout Sumitomo:

granulés transplantation et

« nursery box »

Isotianil (Bayer - Sumitomo)

Colloque Elicitra – Avignon – 13 &14 juin 2013

L’isotianil: pas d’efficacité in vitro

Champignons ascomycètes,

basidiomycètes et oomycètes

activité

Alternaria -

Aspergillus -

Botrytis -

Fusarium -

Piricularia -

Septoria -

Rhizoctonia -

Ustilago -

Phytophthora

Pythium

-

-

Bactéries activité

Acidovorax avenae -

Burkholderia -

Clavibacter -

Erwinia -

Pseudomonas syringae -

Pseudomonas aeruginosa -

Xanthomonas campestris (3

p.v.)

-

Xanthomonas oryzae -

Culture maladies pathogènes Efficacité serre

Pomme de terre mildiou Phytophthora infestans -

Concombre mildiou Pseudoperonospora cubensis -

anthracnose Colletotrichum orbiculare +++

bactériose Pseudomanas syringae lachrymans +++

Courge oidium Sphaerotheca fuligena ++

Fraise oidium Sphaerotheca aphanis +

anthracnose Glomerella cingulata ++

Aubergine oidium Sphaerotheca fuligena +

Tomate oidium Oidiopsis sicula +

mildiou Phytophthora infestans +

Soja cercosporiose Cercospora kikuchii -

Chou chinois alternariose Alternaria brassicae ++

bactériose Erwinia carotovora -

Tabac virose TSWV (tomato spotted wild virus) +

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Culture maladies pathogènes Efficacité serre

Riz (japonica)

Piriculariose Magnaporthe grisea +++

Rhizoctone R.solani -

Helminthosporiose Cochliobolusmiyabinus

-

Fonte de semis Rhizopus chinensis -

Bactériose Xanthomonasoryzae

+++

Blé oidium Blumeria g. tritici +++ / -

Septoriose Septoria tritici ++ / -

L’isotianil: un spectre en serre varié mais aussi

variable !

Application foliaire préventive 100- 250 ppm

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L’isotianil : un SDN, potentialisateur des

défenses des plantes (méthodes)

Signal

Activation / répression des gènes

mRNA

protéines

• Utilisation d’une puce (affymetrix )de O. sativa genome (57381 gènes)

• Cinétique du rapport d’expression des gènes entre les échantillons témoins et le traités

mRNA

échan

tillons

Préparation

des sondes

fluorescentes

Hybridation Scan

témoin

traité

Analyse & comparaison des profiles d’expression

Niveau d’expressionFort MoyenPas d’expression

Gè

ne

s

Facteurs expérimentaux

INDUCTION de RESISTANCE

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L’isotianil : un SDN, potentialisateur

des défenses des plantes

Piricularia grisea(40 000 spores/ml)

4 jours

post traitement

Traitement par arrosage20 ppm

Prélèvements2 jours

post inoculation

Symptômes

20 9

437

1 44100

0

100

200

300

400

500

sous

sur

Prélèvements

Isotianil

inoculation

2 j post inoc

non

oui

2 j post inoc

oui

oui

4 j post traitement

oui

non

� Très peu de gènes

déregulés 4 jours après un

traitement isotianil en

absence d’infection

� Très peu de gènes

également dérégulés 2

jours après infection sans

traitement

� Un nombre important de

gènes surexprimés chez des

plantes préalablement

traitées avec l’isotianil et

infectées

Nombre de gènes surou sous exprimés (> facteur 2) chez des plantes traitéesisotianil vs. Des plantes non-traitéesen présence ou absence d’infection

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Cinétique d’expression des gènes lors de

l’infection avec ou sans pré-traitement

2 jpi

9

437

1051

44

55

témoin Isotianil référence

1116

1571

1186

532

304

184

4 jpi

témoin Isotianil référence

Pénétration

1 jpi

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

1 jpi

témoin Isotianil référence

10 71 233 3

No

mb

re d

e g

èn

es

Sous exprimés< 0.5

Sur exprimés > 2

Les plantes pré-traitées avec l’isotianil répondent plus rapidement lors de l’infection

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Proportion des gènes différentiellement exprimés parmi les

différentes fonctions cellulaires chez des plantes prétraitées

isotianil 2 jours post infection

Parmi les 481 gènes dérégulés, une très forte représentation de gènes impliqués

dans la défense des plantes

16%

Reprogrammation de l’expression

signalisation

4%

6%

2%

9%

3%

6%

6%

8%

4%

36%

Absence

d’annotation

phénylpropranoides/ flavonoides

Produits de défenses: eg. PR genes

Réponses à un stress chimique ou autre

Processus métaboliques

transport

Processus cellulaires

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L’isotianil potentialise et induit principalement

l’expression des gènes impliqués dans la voie

de l’acide salicylique

� Des acteurs clés de la régulation de la voie de

l’acide salicylique : facteurs de transcription

WRKYs

� L’isotianil induit une expression plus

rapide et plus forte des PR protéines

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WRKY45 jouerait un rôle central dans

l’induction par l’isotianil de la résistance du riz

vis à vis de la piriculariose et des bactérioses

SA

NH3

NH1

WRKY45

+ SA genes

mRNAPR1a, PBZ1, Chitinase . . .

PAL …

WRKYs

NH1

Mécanismes de défense des plantes

SAG

Isotianil ?OsSGT1

Priming / potentialisation

WRKY62, WRKYs…

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Un fossé entre la protection en conditions

contrôlées et le passage au champ

Sélectivité

Efficacité

Spectre

Application

formulation

Persistance

Monocot.Dicotylédones

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Avantages agronomiques de l’isotianil face à quatre

obstacles au développement d’un SDN/SDP

Isotianil

FREINS des SDN/SDP

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Excellente sélectivité de l’isotianil sur riz

japonica

ISO160 ISO240 Untreated

Observations 20 jours après traitement sur la taille, la vigeur, le jaunissement

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L’isotianil appliqué dans l’eau de la rizière:

une efficacité à faible dose

50

60

70

80

90

100

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 1 2 Oryzemate

2.4

防除価

処理量(kgai/ha)

BYF01047 (isotianil)Isotianil10 20 30 40 50 100 200 240

(gai/10a)

% Efficacité contre la

piricularioseRésumé de 11 essais plein champ entre 2002-2004

Des propriétés

physico-chimiques

valorisées dans le

traitement du riz

Solubilité dans l’eau (mg/l)

isotianil (0.5)

Référence A (36.6)

Référence B (13.2)

Ref. A

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L’isotianil : une longue persistance d’action au

champ

■ Isotianil 2% GR （West Japan）■ Isotianil 2% GR （East Japan）▲ référence 2400g ai /ha （West Japan）▲ référence 2400g ai /ha （East Japan)%

effi

caci

té

Nombre de jours après transplantation

“lors de la transplantation" 200g ai/ha2003-2007

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Les propriétés physico-chimiques sont pour les

SDN/SDP aussi les clés des effets biologiques

observés

Solubilité dans l’eau0,5 mg / l

PénétrationSystémie

PénétrationSystémie

• Phytotoxicité

• Efficacité /Spectre

• Persistance

Lipophylie

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Un SDN/SDP “success story“ l‘isotianil

Témoin 70 jours Isotianil

70 jours (160 g a.i./ha): Korea

Key visual of Routine family brands in KOREA

NB - ROUTINESANGJA GR

Foliar - ROUTINE SC

ST - JONGJATAN FS

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