La transmission du Maize streak mastrevirus (Geminiviridae) par Cicadulina mbila Naudé (Auchenorryncha, Cicadellidae) sur maïs (Zea mays ssp. mays) : comportement alimentaire de la cicadelle et dynamique du virus dans le vecteur

Lett Jean-Michel. 2000. La transmission du Maize streak mastrevirus (Geminiviridae) par Cicadulina mbila Naudé (Auchenorryncha, Cicadellidae) sur maïs (Zea mays ssp. mays) : comportement alimentaire de la cicadelle et dynamique du virus dans le vecteur. Paris : INA-PG, 162 p. Thèse 3e cycle : Sciences de la vie : Institut national agronomique Paris-Grignon

Encadrement : Nottéghem, Jean-Loup

Résumé : La plupart des virus phytopathogènes ont développés des interactions avec des organismes tiers pour leur transmission, le plus souvent des arthropodes. L'efficacité avec laquelle un virus est transmis par son ou ses vecteur(s) est un facteur déterminant pour la gravité des épidémies. Cette efficacité dépend principalement de la capacité d'acquisition et d'inoculation du virus lors d'une alimentation sur une plante, et de la persistance et de la dynamique du virus dans son vecteur. Ces deux paramètres ont été étudiés dans le cas de la transmission circulante du #Maize streak mastrevirus# (MSV ; #Geminiviridae#) par #Cicadulina mbila# (Homoptera, Cicadellidae). Premièrement, nous avons étudié le comportement alimentaire de #C. mbila# sur maïs, en utilisant l'électropénétrographie en courant continu (EPG-DC). Cinq types de signaux ont été différenciés et caractérisés par des analyses statistiques. Pour trois signaux, le trajet tissulaire et cellulaire des stylets de l'insecte a été analysé en microscopie électronique à transmission (MET). En se basant sur la corrélation entre les signaux EPG et les données en MET les signaux ont pu être associés à des activités alimentaires caractéristiques: la pénétration des stylets dans le limbe (signal 1), l'ingestion active de fluides cellulaires non phloèmiens (signal 2), le mouvement des stylets (signal 3), la salivation dans le phloème (signal 4) et l'ingestion passive dans le phloème (signal 5). Contrairement aux pucerons qui se contentent de faire de brèves ponctions cellulaires, #C. mbila# effectue un pompage vigoureux dans les cellules non phloèmiennes. Cette particularité du comportement alimentaire de #C. mbila# semble corrélée à son efficacité à acquérir des particules de géminivirus cloisonnées dans le noyau des cellules. Une comparaison a été faite avec le comportement alimentaire des aleurodes, vecteurs des géminivirus du genre #Begomovirus#, pour lesquels un tel pompage n'a pas été décrit. Deuxièmement, une analyse spatio-temporelle du virus à travers les différents compartiments de l'insecte, impliqués dans la transmission circulante, a été menée par des techniques de détection basées sur l'amplification de l'ADN viral et particulièrement la PCR quantitative. Les travaux ont porté sur la comparaison entre une population de #C. mbila# sélectionnée, dont 100 % des individus transmettent le MSV, et une population de cicadelles d'une espèce non vectrice #C. chinaï#. Les tests de transmission naturels et artificiels du MSV et du #Digitaria streak mastrevirus# (DSV), confirment que le MSV est transmissible par #C. chinaï# si le virus est injecté directement dans l'hémolymphe, contrairement au DSV. L'alimentation continue sur plante virosée montre que l'accumulation du MSV chez #C. chinaï# est limitée à un seuil, à l'inverse de chez #C. mbila#. La persistance du MSV, dans les insectes entiers et dans l'intestin, l'hémolymphe et la tête des insectes disséqués, est étudiée après une période d'acquisition alimentaire infectieuse de trois jours. Le MSV est détecté pendant une dizaine de jours chez #C. chinaï# et pendant tout le test (25 jours) chez #C. mbila#. Dans le cas de la non transmission, nous avons montré que la paroi intestinale représente une barrière physique pour le virus. Tandis que pour le couple MSV/#C. mbila#, un passage rapide du virus (3 heures), de l'intestin vers l'hémolymphe, a été observé. La persistance d'une charge virale stable dans les glandes salivaires, suggère un flux polarisé des virions à partir de l'hémolymphe et de l'intestin, où la concentration en virus est décroissante pendant tout le test. Ces données quantitatives nous permettent de proposer un modèle dynamique de la transmission circulante non multipliante des géminivirus par cicadelles.

Mots-clés Agrovoc : virus striure du maïs, virus des végétaux, transmission des maladies, vecteur de maladie, Cicadulina, comportement alimentaire, identification, Geminiviridae

Mots-clés complémentaires : Cicadulina mbila, Mastrevirus

Classification Agris : H20 - Maladies des plantes

Auteurs et affiliations

• Lett Jean-Michel, CIRAD-AMIS-PROTECTION DES CULTURES (FRA)

Source : Cirad - Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/476387/)

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