Syndrome du « maïs violet »

Auteurs : Nanticha Lutt and Mark Jeschke

Génétique du maïs violet

  • Le syndrome du maïs violet apparaît chaque année dans les champs de maïs, généralement après des périodes de basses températures. 
  • La couleur violette des plantules exprime la formation du pigment anthocyanique. 
  • La plupart des hybrides de maïs contiennent cinq des huit gènes nécessaires à la production de la couleur violette. 
  • Les trois autres gènes sont présents seulement dans certains hybrides. Certains de ces gènes sont sensibles au froid. 

cross section of corn leaf tissue illustrates the accumulation of anthocyanin pigments

Figure 1. Cette coupe transversale du tissu de feuille de maïs révèle l’accumulation de pigments anthocyaniques. Remarquez que la pigmentation violette est produite dans la couche supérieure des cellules. Elle n’affecte pas la teneur en chlorophylle de la plante.

  • Les conditions froides déclenchent le maïs violet
  • Les températures de l’air la nuit inférieures à 50 °F (10 °C) et les températures de l’air le jour supérieures à 60 °F (15 °C) sont souvent suffisantes pour déclencher l’apparition de la couleur pourpre.
  • Ces gènes sensibles à la température s’expriment seulement dans les plantules avant le stade de croissance de six feuilles. Ce stade coïncide avec la période la plus susceptible de connaître de basses températures.
  • Normalement, le maïs perd cette couleur violacée lorsqu’il atteint douze pouces (30 cm). Cela peut survenir rapidement si le temps se réchauffe et que le maïs pousse rapidement. Le processus sera lent si le temps reste frais, ce qui ralentit la croissance des racines et des plantules.
  • Ce sont les températures fraîches qui causent le ralentissement de la croissance de la plante et non le pigment de la couleur violette.

Impacts sur la culture

  • Les tests effectués sur des plants de maïs présentant une coloration violette au stade plantule n’ont pas démontré d’effets négatifs sur le métabolisme, la croissance ou le rendement.Impact sur la culture 
  • Les tests effectués sur des plants de maïs présentant une coloration violette au stade plantule n’ont pas démontré d’effets négatifs sur le métabolisme, la croissance ou le rendement.
  • On a constaté que les hybrides qui développent le pigment violet sous des températures froides contiennent autant de chlorophylle (le pigment vert) que les hybrides qui restent verts lorsqu’ils sont cultivés dans les mêmes conditions de fraîcheur.

Figure 2. Le maïs violet est le résultat d’une tendance génétique pour ce caractère. L’hybride de gauche a donné un rendement supérieur de 500 kg/ha de plus que celui à droite.

Déficiences en phosphore 

  • L’accumulation de pigments violets dans les feuilles ressemble de très près aux symptômes de carence en phosphore
  • Le niveau de phosphore, déterminé par des analyses de sol et un examen des programmes de fertilisation, peut indiquer la probabilité d’une carence en phosphore.
  • Si les niveaux de phosphore sont déjà suffisants, l’ajout de phosphore ne fera pas verdir les plantules violettes.

Some genetics are more prone to development of purple color under cool spring conditions

Figure 3. Certaines génétiques sont plus susceptibles de tourner au violet sous des conditions printanières fraîches. La croissance des plants annule l’effet génétique du pourpre sans impact négatif sur le rendement.

Corn seedling showing purple color due to phosphorus deficiency

Figure 4. Les plantules de maïs présentent une couleur violette due à une carence en phosphore. Cela peut être dû à un sol au pH élevé qui retient le phosphore. La culture de la betterave sucrière ou celle du canola avant le maïs aura le même effet.

Couleur violette due à la génétique contre celle due à une carence en phosphore

Comment les producteurs peuvent-ils différencier une coloration violette due à la génétique et de celle due aux symptômes de carence en phosphore ?

  • D’abord, en examinant la couleur des plants sur l’ensemble du champ. Si la couleur violette est uniforme dans le champ, la cause est probablement génétique.
  • Une couleur violette irrégulière peut indiquer une carence en phosphore à ces endroits.
  • Des plants porteurs de la couleur violette à plus de six à huit feuilles souffrent probablement d’une carence en phosphore.

Purple corn due to environmental conditions

Figure 5. Maïs violet en raison des conditions environnementales. Le froid provoque l’accumulation du pigment anthocyanique qui donne une couleur violette.

Couleur violette inégale 

  • Si le violet n’est pas uniforme, il peut s’agir de problèmes de fertilisation du sol ou d’une restriction du développement racinaire. 
  • Vu que le système racinaire a de la difficulté à se développer, il ne peut pas absorber suffisamment de phosphore pour une croissance normale, et les sucres s’accumulent dans le plant. Celui-ci « affiche » la couleur violette.
  • Des plants porteurs de la couleur violette à plus de six à huit feuilles souffrent probablement d’une carence en phosphore.  
  • Le niveau de phosphore, déterminé par des analyses de sol et un examen des programmes de fertilisation, peut indiquer la probabilité d’une carence en phosphore. 
  • Si les niveaux de phosphore sont déjà suffisants, l’ajout de phosphore ne fera pas verdir les plantules violettes.

Causes du manque de développement racinaire :

  • Températures fraîches du sol et celles de la nuit
  • Conditions du sol, soit un sols sec et frais ou des sols humides et mal drainés
  • Semis trop peu profond
  • Sol compacté 
  • Compaction dans le sillon au semis 
  • Faible disponibilité du phosphore (en particulier sur les sols à pH faible ou élevé)
  • Dommages causés par des insectes ou des nématodes
  • Maladies de la plantule
  • Chevauchement ou sur-application d’herbicides
  • Dommages causés par les fertilisants

Purpling of early season corn

Figure 6. Coloration violet du maïs en début de saison.