Le choix de l’orge et de ces deux champignons comme objet d’étude n’est pas un hasard.  L’orge est une céréale bien connue des laboratoires et déjà largement étudiée. Il est donc possible de s’appuyer sur un savoir large et répandu. Et d’un point de vue plus concret, la culture de cette céréale dépasse allègrement la centaine de millions de tonnes par an. Sensible à beaucoup d’éléments pathogènes, le manque à gagner dans le domaine de l’exploitation de l’orge avoisine les 250 millions de dollars par an, ce qui est loin d’être une bagatelle pour le monde agricole. La fusariose et la maladie des taches helminthosporiennes en sont deux des principaux maux. « L’intérêt de comprendre l’interaction, la communication entre la plante et le pathogène était d’essayer de voir comment mettre au point une méthode de lutte efficace contre ces deux maladies, en s’inspirant de ce qui est naturellement produit par cette interaction. A l’heure où les produits chimiques de protection des récoltes sont retirés du marché les uns après les autres, il est plus important que jamais d’explorer la voie biologique. » Et cette voie semble être la bonne pour le professeur Jijakli. « C’est la raison pour laquelle nous avons été le plus loin possible en étudiant les composés volatiles émis par les racines, donc en sous-sol, et leur influence sur l’agent pathogène. Très peu de recherches ont déjà été menées au niveau de l’étude des racines, et particulièrement de l’influence de leur réponse sur le développement des champignons. »

Comment isoler et mesurer le mécanisme de défense de l’orge ?

Une partie de l’interaction entre les plantes et les agents pathogènes se fait donc par l’émission de composés volatiles. Et c’est la partie de la réponse racinaire qui intéressait les chercheurs dans l’étude présente. En milieu naturel, il est difficile d’observer cette interaction, et de déterminer quelle action entraîne quelle réaction. « Le sol contient effectivement d’autres bactéries, d’autres minéraux, d’autres champignons, développe le chercheur. Il a fallu simplifier le système. » L’ensemble de l’étude a donc eu lieu en laboratoire. Dans un premier temps, les composés volatiles des champignons, seuls, ont été étudiés dans un milieu stérile. L’évolution de ces champignons a permis d’établir qu’il y avait un véritable pic de diffusion de ces composés par l’agent pathogène au septième jour.

Ensuite, trois autres types d’expériences ont été menés, toutes dans des boîtes hermétiques et stériles, pour éviter une influence extérieure. Dans un premier temps, des racines d’orge saines ont été posées dans une solution nutritive permettant à la plante de se développer. Un champignon pathogène était posé dans une boîte de Petri, n’était donc pas en contact direct avec la racine, mais était bien présent dans la même enceinte. Les chercheurs pouvaient analyser la répartition des composés chimiques émis par la racine de l’orge, et parallèlement, mesurer la croissance mycélienne, le diamètre du champignon pathogène. Ce dernier était mesuré quotidiennement pendant 192 heures.