En cours (2023‑2026)

Malgré les efforts des sélectionneurs pour obtenir des variétés de plantes résistantes aux agents
pathogènes, les pertes de récoltes dues aux maladies qu’ils causent restent très importantes. La lutte efficace contre les agents pathogènes tels que les bactéries, les champignons et les virus a été rendue possible, en grande partie grâce aux pesticides conventionnels. Cette utilisation massive des pesticides de synthèse a eu pour conséquence une productivité agricole notable, mais aussi des effets néfastes sur notre santé, la biodiversité, ainsi que sur la qualité biologique des sols agricoles. De plus, les données récentes montrent une perte d’efficacité de ces pesticides à cause d’un niveau élevé de résistance des agents pathogènes à ces molécules dans divers secteurs de production agricole du Québec. Ainsi, pour faire face à ce défi majeur de produire plus, mais de manière plus durable, les producteurs ont besoin de produits de substitution aux pesticides conventionnels efficaces et à faible empreinte écologique afin de supporter la transition écologique. Nous proposons une alternative unique et innovante basée sur les structures et les propriétés des métallo-organiques (metal-organic frameworks, MOF), pour lutter de manière efficace et durable contre les agents pathogènes en agriculture. En effet, les MOFs sont des matériaux poreux construits avec des noeuds contenant un oxyde métallique et des ligands organiques. Ces molécules génèrent de l’oxygène singulet, 1O2, de manière photocatalytique, qui leur confère des propriétés photodynamiques antimicrobiennes pour détruire les agents pathogènes.
Il y a un intérêt de plus en plus important sur l’utilisation des biopesticides à base d’ARN d’interférence comme stratégie de lutte contre des agents pathogènes. Cependant, cette technologie innovante reste limitée à cause du manque de moyens accessibles et performants pour protéger ces ARN interférents ainsi que d’optimiser leur livraison vers les cibles. Les MOF ont la capacité de se rendre dans la plante et possèdent des propriétés de liaison aux acides nucléiques tels les ARN. Par conséquent, ils pourraient être exploités comme outils innovants de livraison des biopesticides à base d’ARN Ce projet de recherche vise à développer des MOFs à activité antimicrobienne puissante et comme outil innovant de livraison des biopesticides à base d’ARN interférant exploitables en agriculture. Il permettra ainsi d’offrir une alternative prometteuse et unique aux pesticides conventionnels et de limiter la dégradation de la santé des sols causée par l’utilisation des pesticides de synthèses et le cuivre pour lutter contre les agents pathogènes en agriculture.