Bac 2025 Sciences de la vie et de la Terre : sujet et corrigé

Expliquer comment les géologues datent la formation et la disparition d’une chaîne de montagnes.

Vous rédigerez un texte argumenté. On attend des expériences, des observations, des exemples pour appuyer votre exposé et argumenter votre propos.

Le document est conçu comme une aide : il peut vous permettre d’illustrer votre exposé mais son analyse n’est pas attendue.

Document : affleurement de la plage de la Mine, Jard-sur-Mer (France)

• Roche sédimentaire contenant des fossiles d’animaux marins
• Surface d’érosion
• Roche métamorphique formée lors de la mise en place de la chaîne hercynienne

D’après Roland Lehoucq (2023)

Le blé est l’une des céréales à la base de l’alimentation humaine. L’oïdium du blé est une maladie infectieuse causée par le champignon parasite Blumeria graminis. Cette maladie peut générer des pertes importantes de rendement.
Des études scientifiques montrent que les mycorhizes, associations symbiotiques entre champignons du sol et racines, rendent les cultures de blé moins vulnérables à l’oïdium.

Expliquer comment les mycorhizes favorisent la culture du blé en limitant l’impact environnemental lié à des pratiques en agriculture conventionnelle.

Vous organiserez votre réponse selon une démarche de votre choix intégrant des données issues des documents et les connaissances utiles.

Document 1 : développement du parasite Blumeria graminis responsable de l’oïdium du blé et méthode de lutte conventionnelle

Document 1a : anatomie d’un plant de blé (à gauche) et détail de la surface d’une feuille de plant de blé parasité (à droite)
Le document montre des colonies blanches formées par les filaments de Blumeria graminis à la surface des feuilles.

Document 1b : cycle de reproduction asexuée de Blumeria graminis

1. Libération et dispersion par le vent des cellules reproductrices asexuées (appelées spores) ;
2. La spore se fixe à la surface d’une feuille de la plante hôte et forme un premier tube germinatif ;
3. La spore produit un second tube germinatif, dit appressorial, dont l’extrémité renflée joue un rôle dans l’ancrage et la pénétration du parasite dans l’épiderme de l’hôte ;
4. À l’extrémité du tube appressorial, une structure de type suçoir (l’haustorium) se met en place en contact étroit avec la cellule épidermique ;
5. Le champignon parasite se nourrit des sucres prélevés au niveau de l’haustorium, se développe et forme des filaments dont certains produisent des spores à la surface des feuilles.

Document 1c : traitement chimique contre l’oïdium du blé
En agriculture conventionnelle, les cultures de blé atteintes par l’oïdium peuvent être traitées par des pesticides comme le cyflufénamid ou le proquinazid. Ces produits sont nocifs pour la santé environnementale et humaine, notamment celle des agriculteurs. Par ailleurs, leur usage conduit à sélectionner des souches résistantes de Blumeria graminis.

Document 2 : nombre de colonies de Blumeria graminis par feuille de blé mycorhizé ou non mycorhizé
Des plants de blé ont été cultivés en laboratoire sous conditions contrôlées. Certains ont été cultivés en présence d’un champignon mycorhizien (Funneliformis mosseae) et d’autres non. Tous les plants ont été infectés par pulvérisation d’une même suspension de spores de Blumeria graminis. Le nombre de colonies sur les feuilles a été compté 12 jours après l’infection.

• Blé non mycorhizé : environ 95 colonies par feuille.
• Blé mycorhizé : environ 20 colonies par feuille.
  (La différence est statistiquement significative).

Document 3 : fertilisation en phosphore et infection du blé mycorhizé
Le phosphore utilisé en agriculture conventionnelle est un élément chimique indispensable à la nutrition des plantes. La fertilisation des sols par le phosphore peut polluer les eaux et nuire à l’environnement.
Des études ont montré que les symbioses mycorhiziennes entre champignon du sol et plante sont d’autant plus développées que le sol est pauvre en phosphore.

• Apport de $73{\text{ kg.ha}}^{-1}$ (dose moyenne en France) : environ 28 colonies de B. graminis par feuille.
• Apport de $7,3{\text{ kg.ha}}^{-1}$ : environ 8 colonies de B. graminis par feuille.

Document 4 : proportion des différents stades de développement de Blumeria graminis dans les cellules épidermiques de feuilles de blé mycorhizé ou non mycorhizé, 48h après l’infection
Le graphique montre que chez le blé mycorhizé, la proportion de "Tube germinatif appressorial en cours de dégénérescence" est nettement plus élevée (environ 10%) et celle de "Haustorium en cours de formation" est plus faible (environ 25%) par rapport au blé non mycorhizé (environ 50% d'haustoriums).

Document 5 : haustorium en cours de formation observé au microscope électronique et schéma d’interprétation
Les images révèlent le contact étroit entre la cellule du champignon parasite et la cellule végétale. On observe une paroi localement dégradée par le parasite au point de pénétration.

Document 6 : intensité de l’expression de gènes impliqués dans les mécanismes de défense au sein des cellules de feuilles de plants de blé, mycorhizés ou non
Les scientifiques ont mesuré, en l’absence d’infection, le niveau d’expression des gènes CHI1 et POX.

• Le gène POX code l’enzyme peroxydase impliquée dans la production de lignine (rigidifie les parois).
• Le gène CHI1 code l’enzyme chitinase capable de dégrader la chitine (composant de la paroi des champignons).

• indique que la différence constatée est statistiquement significative.