UBO - Université de Bretagne Occidentale
 
Les Fusarium

Généralités sur le genre Fusarium

Le nom Fusarium est donné à un genre de champignons imparfaits (Deuteromycètes), qui comprend plus de 100 espèces. Les formes parfaites (téléomorphes) de quelques unes d’entre elles sont connues, et appartiennent à la classe des Ascomycètes (ordre des Hypocréales, famille des Nectriacées, genres Gibberella, Albonectria, et Haematonectria). Pour plusieurs espèces de Fusarium, le stade parfait demeure encore inconnu.

Le genre Fusarium tire son nom du latin fusus car ses spores sont en forme de fuseau. La première et véritable description du genre Fusarium a été réalisée par Link en 1809, ce dernier a crée le genre pour des espèces présentant des spores cloisonnées, fusiformes, formées sur des stromas ; ses descriptions sont basées de l’observation d’un « Fusarium roseum », mais aujourd'hui l'espèce type est F. sambucinum.

 

Morphologie et identification en culture

Le principal caractère morphologique des Fusarium est la présence de macroconidies fusiformes et cloisonnées. Mais, les champignons du genre Fusarium présentent une grande diversité et variabilité en culture, leur identification et leur classification sont donc assez délicates.
Il est important de préciser que la détermination d’une espèce se base sur de nombreux critères et non pas simplement sur la morphologie des macro et microconidies.

Les principaux caractères utilisables sont :

 

Macroscopiquement :

  • Aspect et couleur des colonies :
    Sur milieux usuels le thalle des Fusarium donne un mycélium plus ou moins aérien. De couleur rarement blanche ou crème, il peut être ochracé ou plus souvent de coloration vives : rose, rouge ou violet.
    Chez certaines espèces les conidiophores sont regroupés et forment des coussinets (sporodochies) sur le thalle. Les conidies peuvent former une masse d’aspect graisseux (pionnotes) sur les coussinets ou sur l’ensemble du thalle.
  • Vitesse de croissance.
  • Odeur.

 

Microscopiquement :

Les espèces de Fusarium se différencient essentiellement sur la forme de leurs macroconidies. Ce caractère est complété par la présence ou l'absence de chlamydospores ainsi que par la présence, l'absence ou la forme des microconidies. L’étude des phialides peut s’avérer utile voire indispensable.

  • Macroconidies (nombre de loges, forme peu ou pas incurvée, forme de la cellule basale) :
    Ce sont des spores pluricellulaires fusiformes plus ou moins courbées. La cellule apicale est plus ou moins crochue et la cellule basale est pédicellée. Elles peuvent être absentes et dans ce cas on risque de confondre le genre Fusarium avec le genre Acremonium.
  • Microconidies (formes, abondance) :
    Les microconidies sont dispersées parmi le mycélium, elles sont de petite taille par rapport aux macroconidies et sont le plus souvent constituées d'une (parfois deux) cellule(s) de forme(s) variable(s) (fusiformes, piriformes, ellipsoïdes, ovoïdes ou subglobuleuses).
  • Chlamydospores (présence ou absence et disposition) :
    Certaines espèces n'en produisent jamais. Les chlamydospores peuvent être terminales, ou intercalaires, isolées ou en groupes ou en chaînes.
  • Phialides (monophialides, polyphialides) :
    Elles sont portées par l'extrémité du conidiophore; elles sont étroites plus ou moins effilées.

A ces structures, on peut ajouter pour les espèces qui possèdent des téléomorphes (rarement observés) :

  • Ascocarpe :
    C'est un périthèce, formation close, s'ouvrant par un ostiole, plus ou moins en forme de bouteille.
  • Asques et ascospores :
    Les asques formés sur l'hyménium sont cylindriques, unituniqués à apex indifférencié. Les ascospores sont ellipsoïdes à fusiformes généralement tétracellulaires dans le genre Gibberella ou naviculées et généralement bicellulaires dans le genre Nectria.

 

Incidence en agro-alimentaire et en santé humaine

Le genre a une distribution mondiale, on trouve des Fusarium dans toutes les régions du monde, des zones tropicales ou tempérées aux régions arctiques ou désertiques.
La plupart des espèces de Fusarium sont capables de se développer comme saprophytes et sont communs dans les sols, partout dans le monde. Dans le sol, les Fusarium peuvent persister pendant plusieurs années grâce à la formation de chlamydospores ou par le développement d'hyphes sur des résidus organiques. (Burgess et al., 1994).

Le genre Fusarium est économiquement très important car il regroupe beaucoup d'espèces phytopathogènes susceptibles d’attaquer un grand nombre de plantes, provoquant des maladies appelées Fusarioses. De plus beaucoup d’espèces saprophytes sont capables de se développer en tant que pathogènes secondaires sur des tissus végétaux sénescents.

Sur aliments les Fusarium représentent un risque toxique important car plusieurs espèces produisent des mycotoxines (principalement sur des grains ou des produits dérivés).

Depuis une vingtaine d’année on sait que certaines espèces de Fusarium sont susceptibles de réaliser de graves infections opportunistes chez l’homme ou les animaux, surtout chez les personnes immuno-déprimées (Anaissie et al., 1986, 1989). Les infections dues aux Fusarium spp. sont collectivement regroupées sous le terme de fusarioses.

 

Classification

Les Fusarium sont les formes asexuées de plusieurs espèces d'Ascomycètes.
Leur position systématique est : Fungi, Ascomycota, Pezizomycotina, Sordariomycetes, Hypocreomycetidae, Hypocreales, Nectriaceae, genres Gibberella, Albonectria, Nectria*, et Haematonectria.

 

La classification des Fusarium a longtemps été basée sur leurs caractères morphologiques, le principal caractère étant la présence de macroconidies fusiformes et cloisonnées.

 

Historique et problématique de la classification des Fusarium

Les champignons du genre Fusarium présentent une grande diversité et une grande variabilité en culture, il est donc parfois difficile de les identifier et d'établir leur classification.
Ces difficultés sont à l'origine du nombre important de systèmes taxonomiques proposés.

Dans les années 1900 on avait décrit environ 1000 espèces de Fusarium, mais beaucoup de ces espèces étaient des variantes d’une même espèce. Sur un travail d’environ quarante ans Wollenweber et Reinking (« Die Fusarien »,1935) ont regroupé les Fusarium dans 65 espèces, 55 variétés et 22 formes, rassemblées en 16 sections. Par la suite d’autres systèmes taxonomiques ont vu le jour, mais tous sont basés sur les travaux de Wollenweber et Reinking qui ont servi de référence.

 

Classification "actuelle" des Fusarium

A l’heure actuelle nous utilisons principalement un classement dérivé de celui de Nelson et al. (1983) lesquels regroupent les Fusarium dans 15 sections. Ce classement a été amendé par Burgess et al. (1994), puis par d'autres chercheurs grâce à l’utilisation des techniques de biologie moléculaire (Leslie et Summerell, 2006). Ces techniques ont permis notamment de reclasser certaines variétés dans de nouvelles espèces (Carter et al., 2000 ; Aoki et O'Donnel, 1999 ; Benyon et al., 2000).

 

Nomenclature des sections et espèces de Fusarium

Sections selon Wollenweber & Reinking (1935)

Sections actuelles

Principales espèces

Téléomorphes connus

Eupionnotes

 

F. dimerum, F. merismoides

Nectria*

Macronia

Macronia

 

Nectria*

Spicarioides

Spicarioides

 

Albonectria

Submicrocera

Retirée des Fusarium

   

Pseudomicrocera

Retirée des Fusarium

   

Arachnites

Retirée des Fusarium

   

Sporotrichiella

Sporotrichiella

F. poae, F. tricinctum, F. sporotrichioides

Non connu

Roseum

Roseum

F. avenaceum

Gibberella

Arthrosporiella

Arthrosporiella

F. semitectum

Non connu

Gibbosum

Gibbosum

F. equiseti, F. acuminatum

Gibberella

Discolor

Discolor

F. culmorum, F. graminearum, F. sambucinum

Gibberella

Lateritium

Lateritium

F. lateritium

Gibberella

Liseola

Liseola ou complexe G. fujikuroi

F. verticillioides, F. proliferatum

Gibberella

Elegans

Elegans

F. oxysporum

Non connu

Martiella

Martiella - Ventricosum

F. solani

Haematonectria

Ventricosum

 

Depuis une dizaine d'années la systématique des Fusarium, comme celle des autres groupes de Deutéromycètes, a considérablement évolué en fonction des nouvelles données apportées par les techniques de la biologie moléculaire ; et il est vraisemblable que cette évolution continuera.
Il faut également rappeler qu’il s’agit d’un groupe de « champignons imparfaits » ne présentant pas de reproduction sexuée ; comme pour tous les Deutéromycètes la notion d’espèce est donc artificielle car elle ne prend pas en compte le critère de « parenté génétique ».

*Plusieurs études récentes ont révisé le genre Nectria dont plusieurs espèces ont été placées dans les genres Cosmospora, Macronia, Fusicolla, ... (Rossman et al., 1999 ; Schroers et al., 2011 ; Grafenhan et al., 2011).

 

Fiches descriptives :

Sur ce site, nous ne décrivons que les principales caractéristiques des espèces les plus courantes. Des données plus détaillées sont disponibles dans les ouvrages spécialisés

Les Fusarium présentant une grande variabilité culturale, il est indispensable de travailler sur un milieu et dans des conditions de croissance bien définies.
Les aspects culturaux de chaque espèce sont illustrés sur le milieu PDA.
Dans la litterature le milieu SNA avec papier cellulose (ou le CLA) est recommandé pour observer la conidiogenèse, mais ce milieu est complexe et ne convient pas aux analyses mycologiques courantes.

Par ailleurs, des renseignements succincts concernant l'écologie, la toxicité et le pouvoir pathogène de chaque espèce sont indiqués.

 

Accédez à la liste alphabétique des espèces.

Bibliographie :

  • Anaissie E.J., Kantarjian H., Jones P., Barlogie B., Luna M., Lopez-Berenstein G., Bodey G.P. (1986). Fusarium, a newly recognized fungal pathogen in immunosuppressed patients. Cancer 57, 2141-2145.
  • Anaissie E. J., Bodey G.P., Rinaldi M.G. (1989). Emerging fungal pathogens. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 8, 323-330.
  • Aoki T., ODonnel K. (1999). Morphological and molecular characterisation of Fusarium pseudograminearum sp. nov., formerly recognized as the Group 1 population of F. graminearum. Mycologia 91, 597-609.
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  • Booth C. (1971). The Genus Fusarium, p. 237. Commonwealth Mycology Institute, Kew, Surrey, England.
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  • Grafenhan, T., Schroers, H.-J., Nirenberg, H.I., and Seifert, K.A. (2011). An overview of the taxonomy, phylogeny, and typification of nectriaceous fungi in Cosmospora, Acremonium, Fusarium, Stilbella, and Volutella. Studies in Mycology 68, 79–113.
  • Leslie J.F., Summerell B.A. (2006). The Fusarium Laboratory Manual , Blackwell Publishing
  • Nelson P. E., Toussoun T.A., Marasas W.F.O. (1983). Fusarium species. An illustrated manual for identification. Pennsylvania State University Press, University Park, PA.
  • Nelson P.E., Dignani M.C., Anaissie E.J. (1994). Taxonomy, biology, and clinical aspects of Fusarium species. Clinical Microbiology Reviews 7 (4), 479-504.
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  • Schroers, H.-J., O’Donnell, K., Lamprecht, S.C., Kammeyer, P.L., Johnson, S., Sutton, D.A., Rinaldi, M.G., Geiser, D.M., and Summerbell, R.C. (2009). Taxonomy and phylogeny of the Fusarium dimerum species group. Mycologia 101, 44–70.
  • Snyder W. C., Hansen H. N. (1940). The species concept in Fusarium. Am. J. Bot. 27, 64-67.
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  • Snyder W. C., Hansen N.H. (1945). The species concept in Fusarium with reference to Discolor and other sections. Am. J. Bot. 32, 657-666.
  • Sutton D. A., Fothergill A. W., Rinaldi M.G. (ed.). (1998). Guide to Clinically Significant Fungi, 1st ed. Williams & Wilkins, Baltimore.
  • Wollenweber HW, Reinking OA. 1935. Die Fusarien, ihre Besachreibung, Schadwirkung und Kekampfung. Berlin: Paul Parey

 

 

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