Agronomie 23 (2003) 455-460
DOI: 10.1051/agro:2003018

Enhancement of development and induction of resistance in tomato plants by the antagonist, Pythium oligandrum

Gaétan Le Floch^a, Patrice Rey^a, Franck Déniel^a, Nicole Benhamou^b, Karine Picard^a and Yves Tirilly<sup>a

a</sup>  Laboratoire de Microbiologie, Université de Bretagne Occidentale-Brest, Technopôle Brest-Iroise, 29280 Plouzané, France
^b  Département Recherche en Sciences de la Vie et de la Santé, Pav. Ch.E. Marchand, Université Laval, Sainte-Foy, Québec, GIK7P4, Canada

(Received 3 July 2002; accepted 18 December 2002)

Abstract
To exert an optimal biological control, P. oligandrum must colonise roots and persist in the rhizosphere of plants throughout the cultural season. The present study demonstrated that, after inoculation of root system by P. oligandrum, it colonised 20 to 40% of roots of tomato plants grown in hydroponic system. Constant presence of the introduced fungus in the rhizosphere over the cultural season is correlated with an increase in tomato yield. The combination of several factors likely explains this P. oligandrum-mediated increase. Among them, one may cite mycoparasitism; however, though P. oligandrum can parasitize other pathogenic Pythium species; root colonisation by the antagonist was not associated with significant reduction in Pythium spp. populations. In the present case, the induction of plant resistance seems more prevalent. Indeed, root colonisation with P. oligandrum induced systemic resistance. Interestingly, P. oligandrum-inoculated plants triggered and amplified PR proteins synthesis only when leaves had been attacked by the pathogen, Botrytis cinerea.

Résumé
Augmentation du développement et induction de résistance chez des plants de tomate par l'agent antagoniste, Pythium oligandrum . Pour que Pythium oligandrum exerce un contrôle biologique optimal, il doit coloniser et persister dans la rhizosphère des plantes durant toute la saison culturale. La présente étude montre qu'après inoculation du système racinaire par Pythium oligandrum, celui-ci colonise 20 à 40 % des racines de plants de tomate cultivés dans un système hydroponique. La présence constante du champignon dans la rhizosphère tout au long de la saison culturale est corrélée avec une augmentation de rendement en tomates. La combinaison de plusieurs facteurs explique certainement l'augmentation induite par P. oligandrum. Parmi ceux-ci, on peut citer le mycoparasitisme. Bien que P. oligandrum puisse mycoparasiter d'autres espèces de Pythium pathogènes, la colonisation racinaire par l'antagoniste n'est pas associée avec une réduction significative des populations de Pythium spp. Dans le cas présent, l'induction de résistance chez la plante semble prévaloir. En effet, la colonisation des racines par P. oligandrum induit une résistance systémique. D'une façon remarquable, les plantes inoculées par P. oligandrum déclenchent et amplifient la synthèse de protéines PR seulement quand les feuilles sont attaquées par l'agent pathogène, Botrytis cinerea.

Key words: mycoparasitism / yield increase / induced resistance / PR proteins / biocontrol agent

Mots clés : mycoparasitisme / augmentation de rendement / résistance induite / protéines PR / agent de lutte biologique

Correspondence and reprints: Patrice Rey email: patrice.rey@univ-brest.fr

Communicated by Philippe Lemanceau (Dijon, France)

© INRA, EDP Sciences 2003