Rouille-balai de sorcière du sapin
- Nom de la maladie en anglais : Fir broom rust
- Nom de l'agent pathogène : Melampsorella elatina (Alb. & Schwein.) Arthur
- Règne : Fungi
- Embranchement : Basidiomycota
- Classe : Pucciniomycetes
- Ordre : Pucciniales
- Famille : Pucciniastraceae
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Liste partielle des synonymes :
- Aecidium elatinum Alb. & Schwein.
- Melampsora cerastii (Pers.) G. Winter
- Melampsorella caryophyllacearum J. Schröt.
- Melampsoridium caryophyllacearum (J. Schröt.) Blanchette & Biggs
Renseignements généraux et importance
La rouille-balai de sorcière du sapin est causée par le champignon Melampsorella elatina. Cette espèce de rouille provoque des infections pérennes sur les sapins (Abies) et sur un hôte alternatif, le céraiste (Cerastium) et ses genres apparentés. Les infections des sapins provoquent des balais de sorcière dressés qui ressemblent à de petits arbres jaunâtres sur les branches latérales. Les espèces pérennes de céraiste qui sont infectées de manière systémique par la rouille sont légèrement rabougries et jaunies. Leurs nouvelles pousses portent des télies chaque printemps avant que les urédinies ne se développent, ce qui est une caractéristique inhabituelle de cette rouille. Hormis quelques signalements de dommages légers sur des forêts de sapins dans les provinces de l'ouest, la rouille-balai de sorcière du sapin ne cause généralement pas de pertes significatives en sapin au Canada. Plus au sud, dans l'ouest des États-Unis (Montagnes Rocheuses et Grand Bassin), et en Europe centrale, elle peut provoquer d'importantes pertes de bois. Cette perte de bois est due à l'abattage et à la mortalité causés par la formation de dizaines de balais produits sur presque tous les arbres.
Aire de répartition et hôtes
Endémique de l'Amérique du Nord, M. elatina est présente dans toutes les provinces et territoires canadiens où l'on trouve des sapins hôtes. Sa répartition est étendue à tout l'hémisphère nord où poussent ses hôtes, y compris l'Alaska et les États-Unis contigus (à l'exception des États du sud-est), l'Europe, la Russie, la Chine et le Japon. Elle a également été signalé en Amérique du Sud (Chili, Argentine et îles Falkland). Sur son hôte conifère, la rouille n'est présente que sur les espèces de sapins véritables. Au Canada, elle a été signalée sur le sapin gracieux (A. amabilis), le sapin baumier (A. balsamea), le sapin grandissime (A. grandis) et le sapin subalpin (A. lasiocarpa). Ailleurs en Amérique du Nord, les hôtes sont le sapin argenté (A. concolor) et le sapin rouge (A. magnifica). En Europe, les principaux hôtes du sapin sont le sapin pectiné (A. alba), le sapin de Nordmann (A. nordmanniana) et le sapin d'Espagne (A. pinsapo). En Russie et en Asie, le sapin de Sibérie (A. sibirica) est un hôte commun.
Les hôtes alternatifs de M. elatina sont des espèces de céraistes, de sablines (Arenaria et autres genres apparentés en Europe) et de stellaires (Stellaria), toutes de petites plantes herbacées de la famille des œillets (Caryophyllacées). Les espèces hôtes canadiennes comprennent le céraiste alpin (C. alpinum), le céraiste des champs (C. arvense), le céraiste de Béring (C. berringianum), le céraiste des fontaines (C. fontanum sous-espèce vulgare [= C. vulgatum]), la stellaire calycanthe (Stellaria calycantha), la stellaire crispée (S. crispa), la stellaire à longs pédicelles (S. longipes) et la stellaire moyenne (S. media). De nombreuses autres espèces de céraistes et d'hôtes alternatifs apparentés sont présentes aux États-Unis et ailleurs dans le monde. La rouille est fréquemment observée sur ses hôtes alternatifs dans les zones où le sapin n'est pas présent (par exemple, en Amérique du Sud).
Parties de l'arbre affectées
Infections systémiques et pérennes des branches et des rameaux (balais de sorcière) et brûlure des aiguilles des sapins de tous âges, et infections systémiques pérennes des plants de céraiste causant une brûlure des feuilles, des pousses et des fleurs.
Symptômes et signes
Les grands balais de sorcière, denses, jaunes, dressés, vivaces et touffus sur les branches ou les troncs sont le symptôme le plus évident de la rouille sur ses hôtes sapins. Les balais atteignent en moyenne un mètre de diamètre, mais peuvent atteindre le double de cette taille. Les balais ont un aspect arrondi ou ressemblent à de petits arbres dressés, perchés sur des branches latérales. Ils sont complètement défoliés pendant l'hiver. Dans les zones fortement infectées, on peut trouver des dizaines de balais sur un seul arbre. Les pousses infectées sont plus petites que les pousses saines. Elles sont dressées et portent des aiguilles plus pâles, plus courtes et plus épaisses. Au milieu de l'été, les aiguilles infectées se couvrent de pustules écidiennes orange rosé, qui libèrent des masses poussiéreuses de spores orange avant leur diffusion. Les aiguilles infectées tombent l'année même de leur production, contrairement aux aiguilles saines, qui restent sur les branches pendant deux ans ou plus. Les symptômes du balai de sorcière sont similaires à ceux de la rouille - balai de sorcière de l'épinette pendant les mois d'été. Cependant, ils diffèrent par la spécificité de l'hôte pour le sapin, le jaunissement (chlorose) des aiguilles et la perte annuelle complète de toutes les aiguilles de sapin sur le balai. À la base des balais, la branche ou le tronc qui les porte se gonfle, formant une galle dont la forme varie de fusiforme à presque sphérique. L'écorce recouvrant les branches infectées les plus vieilles peut se fissurer et devenir chancreuse.
Les spermogonies se développent sur les deux faces des aiguilles, formant de minuscules pustules hémisphériques orange sous-cutanées de moins de 0,5 millimètre de diamètre. Les spermaties sont libérées par des ruptures irrégulières de la cuticule qui les recouvre. Elles sont unicellulaires, incolores, de forme oblongue et mesurent 2 à 3,5 micromètres sur 4 à 5 micromètres. Les écidies se forment sur la face inférieure de toutes les aiguilles du balai, en deux rangées, une de chaque côté de la nervure centrale. Les écidies sont orange jaunâtre, en forme de langue à cylindrique, et mesurent jusqu'à 2 millimètres de long. Ils sont recouverts d'une fine membrane blanche qui se rompt pour libérer les écidiospores. Les écidiospores se forment en chaînes jaune-orange dans les écidies et ont un contenu jaune orangé. Elles sont unicellulaires et ellipsoïdes. Elles mesurent 14 à 18 micromètres de large sur 16 à 28 micromètres de long et sont ornées de verrues de 1,5 à 2 micromètres de long.
Les symptômes sur les plantes hôtes (céraiste et des genres apparentés) comprennent le jaunissement du feuillage et des pustules de rouille jaune orangé. Les urédinies et les télies se développent sur les pousses et sur toutes les surfaces foliaires. Les urédinies sont orange à jaune pâle, hémisphériques et peuvent atteindre 0,4 millimètre de diamètre. Elles sont recouvertes d'un mince périderme qui s'ouvre par un pore central. Les urédiospores ont un contenu cellulaire jaune-orange. Elles sont ornées de petites épines (échinulées) et mesurent 12 à 18 micromètres de large par 16 à 30 micromètres de long.
Les télies se forment dans l'épiderme de la feuille et restent ancrées dans la feuille, produisant des téliospores en une seule couche. La couche est profonde d'une cellule et se présente souvent sous forme de taches étendues qui décolorent la feuille. Les téliospores sont unicellulaires, à paroi lisse, incolores à jaune pâle. Elles sont de forme cylindrique courte à polygonale et mesurent de 13 à 20 micromètres de large.
Les infections sur les hôtes alternatifs pérennes deviennent systémiques dans toute la plante. Les nouvelles pousses des années suivantes sont légèrement rabougries et chlorotiques (jaunâtres) par rapport à celles des plantes saines.
Les balais de sorcière sur le sapin peuvent également être causés par le faux gui (Arceuthobium, un genre de plantes parasites). Cependant, avec le gui, le feuillage des balais ne jaunit pas pendant l'été. Les balais ne sont pas dépourvus de feuillage en hiver, sauf s'ils sont morts. Les petites pousses du faux gui sont également présentes sur les branches et les rameaux des balais de gui. On pensait autrefois que les balais de rouille sur l'épinette étaient causés par le même champignon, mais cette hypothèse a été réfutée et l'agent pathogène associé est connu sous le nom de Chrysomyxa arctostaphyli.
Cycle de la maladie
Melampsorella elatina, comme toutes les autres rouilles, est un parasite obligatoire et a besoin d'une plante hôte vivante pour survivre. Elle ne continue pas à se développer ou à produire des spores après la mort de l'hôte (ou de la partie de la plante) sur lequel elle se développe. Elle est macrocyclique (elle possède cinq types de spores différents : spermaties, écidiospores, urédiospores, téliospores et basidiospores) et hétéroïque (elle doit alterner entre deux espèces hôtes non apparentées à différents stades de son cycle de vie pour l'achever complètement). Les infections établies de la rouille-balai de sorcière du sapin deviennent systémiques et pérennes à la fois chez les conifères et chez les hôtes alternatifs.
Les basidiospores libérées par les plantes hôtes du céraiste (et des genres apparentés) sont transportées par le vent et infectent au printemps les bourgeons de sapin qui se développent à proximité. Les basidiospores germent et forment des hyphes qui pénètrent dans les nouvelles aiguilles tendres. Les infections se traduisent par des taches allongées à l'automne suivant. L'infection par la rouille se propage dans les rameaux et les branches où elle provoque des balais de sorcière et un jaunissement du feuillage (chlorose). Les balais de sorcière se développent et persistent jusqu'à 30 ans. Si le mycélium de la rouille a progressé jusqu'au tronc ou a colonisé une grosse branche porteuse, le champignon peut persister dans l'arbre même après la mort du balai.
Les spermaties se développent sur les aiguilles de l'année en cours des sapins infectées. La recombinaison sexuelle (accouplement) se produit sur les hôtes sapins lorsque les spermaties suintent des spermogonies dans un liquide sucré et collant et sont disséminées (généralement par des acariens ou des insectes) vers des hyphes réceptifs sur d'autres spermogonies proches. Après l'accouplement, le mycélium de rouille qui en résulte produit des pustules écidiennes. Les écidies sont éjectées de l'épiderme et libèrent des écidiospores, qui sont transportées par le vent et infectent le jeune feuillage du céraiste. Les écidiospores ne peuvent pas réinfecter leur hôte conifère. Les écidiospores ne peuvent provoquer des infections sur leurs hôtes alternatifs, le céraiste, que lorsqu'elles se posent sur le feuillage. Les urédinies se développent alors sur les feuilles, produisant des urédiospores en moins de 2 semaines. Les urédiospores sont transportées par le vent et provoquent de nouvelles infections sur le feuillage du céraiste. La production de spores urédinales se poursuit tout au long de la saison de croissance et augmente considérablement les niveaux de maladie sur le céraiste. Si l'espèce de céraiste infectée est une espèce pérenne, le mycélium de la rouille passe l'hiver sous forme d'infection systémique dans les tissus vivants à la base de la plante.
La séquence de production de spores sur le céraiste infecté de manière systémique au printemps est inhabituelle, car les télies sont produites avant les urédinies. Le mycélium de la rouille hivernante se développe à l'intérieur et à travers les nouvelles pousses au fur et à mesure qu'elles germent, infectant tout le nouveau feuillage et les nouvelles tiges. Des plaques de télies se développent sur les jeunes feuilles et la production d'urédinale suit. Les téliospores elles-mêmes ne sont pas une source de propagation. Cependant, elles germent dans les feuilles, libérant des basidiospores transportées par le vent, qui infectent ensuite les nouvelles aiguilles de sapin se développant à partir des bourgeons.
Dommages
À part de quelques cas de dommages légers sur des peuplements de sapins dans les provinces de l'Ouest, la rouille-balai de sorcière du sapin ne cause pas de pertes significatives au Canada. Plus au sud, dans l'ouest des États-Unis, sur les sapins subalpins, argentés et rouges californiens des régions des Montagnes Rocheuses et du Grand Bassin, et en Europe centrale (sur le sapin argenté), elle peut causer de graves pertes de bois dues à l'abattage et à la mortalité causée par les infections des tiges. Les infections apicales du sapin peuvent entraîner le dépérissement de la cime. Les infections des tiges peuvent entraîner des pertes de sections du tronc en raison de la production de bois défectueux, dense et cassant dans ces zones. L'écorce fissurée des vieux balais peut constituer un point d'entrée pour les agents pathogènes causant des chancres et les champignons causant la pourriture du bois. Les balais de branches ne sont pas considérés comme causant des dommages nuisibles aux arbres. Seules les infections du tronc sont associées à la santé générale de l'arbre et à la perte de bois marchand.
Prévention et répression
Le traitement des forêts contre la rouille-balais de sorcière du sapin n'est pas nécessaire au Canada en raison des faibles niveaux de dommages associés à cette maladie. Ailleurs, l'abattage précoce des arbres présentant des infections du tronc ou des branches proches du tronc réduit les pertes futures dans ces forêts. Les chancres des branches sont également élagués dans les plantations d'arbres de Noël.
Les stratégies de répression d’un ravageur particulier varient suivant plusieurs facteurs, notamment :
- le niveau de la population du ravageur (c'est-à-dire le nombre de ravageurs présents sur l'hôte ou les hôtes affectés);
- les dommages prévus ou toute autre conséquence négative résultant de l'activité du ravageur sur l'hôte, les biens ou l'environnement;
- la compréhension du cycle de vie du ravageur, de ses divers stades de développement, de même que des divers agents biotiques et non biotiques qui affectent les niveaux de ses populations;
- le nombre de spécimens hôtes individuels touchés (un seul arbre hôte, un petit groupe d’arbres hôtes, une plantation, une forêt);
- la valeur attribuée à l'hôte ou aux hôtes compte tenu des coûts rattachés aux approches de lutte contre le ravageur;
- la prise en considération des diverses approches de lutte de nature sylvicole, mécanique, chimique, biologique et naturelle, de même que de les avantages et désavantages de chacune.
L’acquisition d’information sur chacun de ses facteurs est nécessaire aux prises de décisions relatives à l’application de l’une ou l’autre des stratégies de lutte contre un ravageur. Ces facteurs devront être soigneusement mis en balance par rapport aux coûts et avantages avant qu'on entreprenne toute action contre un ravageur particulier.
Les pesticides homologués pour être utilisés contre Melampsorella elatina dans des situations particulières peuvent changer d'une année à l'autre. Ainsi, pour connaître les produits actuellement homologués et pour obtenir des renseignements quant à leur usage contre ce ravageur, veuillez consultez la base de données Information sur les produits antiparasitaires de Santé Canada. Tout produit homologué devrait être appliqué en fonction de la taille de la population et seulement lorsque nécessaire et au stade de vie indiqué. Il est recommandé également de consulter un professionnel local en arboriculture. Les pesticides peuvent être toxiques pour les humains, les animaux, les oiseaux, les poissons et d’autres insectes utiles. Veuillez, par conséquent, appliquer les produits homologués uniquement en cas de besoin et conformément aux indications inscrites sur l’étiquette du fabricant. Dans certaines juridictions et dans certaines situations, seul un professionnel autorisé peut appliquer des pesticides. Il est recommandé de consulter les autorités locales compétentes pour déterminer les réglementations locales en vigueur.
Photos
Balai de sorcière sur un sapin baumier causé par le champignon Melampsorella elatina.
Écidies (fructifications) de Melampsorella elatina sur la face inférieure des aiguilles de sapin baumier.
Jean-Pierre Bérubé
Plusieurs balais de sorcière jaunes sur le sapin baumier causés par Melampsorella elatina.
Gros plan d'un balai de sorcière avec des aiguilles de sapin baumier jaunes.
Présence de balais sur le sapin associée au pathogène Melampsorella elatina.
Bob Erickson
Stellaire crispée (Stellaria crispa), l'un des hôtes téliaux de Melampsorella elatina.
Eric Allen
Balai bien développé et dressé avec des aiguilles jaunies sur le sapin, associé au pathogène Melampsorella elatina.
Ed Chatelle
Écidies (fructifications) de Melampsorella elatina sur la face inférieure des aiguilles de sapin baumier.
Ed Chatelle
Balai de sorcière sur le sapin baumier, causé par Melampsorella elatina.
Aiguilles de sapin baumier déformées provenant d'un balai de sorcière causé par Melampsorella elatina.
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