Le syndrome de la feuille jaune de la canne à sucre causé par le Sugarcane yellow leaf virus (SCYLV) à La Réunion : caractérisation et impact

Rassaby Laurence. 2001. Le syndrome de la feuille jaune de la canne à sucre causé par le Sugarcane yellow leaf virus (SCYLV) à La Réunion : caractérisation et impact. Saint-Denis : Université de la Réunion, 156 p. Thèse de doctorat : Phytopathologie : Université de la Réunion

Encadrement : Rott, Philippe

Résumé : Des recherches ont été menées sur le syndrome de la feuille jaune causé par le Sugarcane yellow leaf virus (SCYLV) dans le but de déterminer l'impact du virus sur les principaux cultivars de canne à sucre à La Réunion, d'étudier l'évolution des populations virales dans la plante et au champ, d'analyser la dissémination de la maladie sur l'île et de caractériser la variabilité génétique du SCYLV à La Réunion en comparaison avec des isolats d'autres origines géographiques. Les caractéristiques agronomiques de cannes à sucre infectées ou non par le SCYLV ont été comparées dans une expérimentation au champ avec trois cultivars de canne à sucre couvrant plus de 90% de la sole cannière à La Réunion: R570, R577 et R579. Des pertes significatives de la production en tonnage (23%) et en sucre (11%) ont été mises en évidence dès le premier cycle de récolte pour le cultivar R577, mais pas pour les deux autres cultivars. De plus, malgré une proportion non négligeable de jaunissements foliaires causés par des facteurs divers, un pourcentage important de jaunissements (10 à 60% selon le cultivar) a pu être attribué au SCYLV. Les symptômes les plus sévères sont essentiellement liés à la présence du Virus dans la plante. Une enquête a été conduite de 1998 à 2000 pour déterminer la progression du syndrome de la feuille jaune dans les champs de canne a sucre à La Réunion. Le SCYLV a été recherché dans trois cultivars (R570, R575 et R579) par la technique des immuno-empreintes (IE). Les pourcentages de tiges infectées ont varié selon le cultivar et selon le site de prélèvement, mais sont restés relativement stables sur une période de 30 mois. Toutes zones de culture confondues, le cultivar R575 est le plus infecté (98%) et les cultivars R570 et R579 les moins infectés (50 et 52% respectivement). Ces résultats suggèrent qu'à La Réunion 1/ le niveau de résistance au syndrome de la feuille jaune diffère en fonction des cultivars, 2/ les souches de canne à sucre infectées ne récupèrent pas de la maladie après la récolte et 3/ le virus est principalement propagé par la plantation de boutures infectées et non par l'intermédiaire d'insectes vecteurs. La dynamique du SCYLV dans la canne à sucre a été étudiée à l'aide de boutures de quatre cultivars (R570, R575, R577 et R579) et deux techniques de détection (IE et RT-PCR). Un mois après la germination des boutures infectées en serre étanche aux insectes, le virus a été retrouvé dans toutes les feuilles, tiges et racines quel que soit le cultivar. Cette distribution du SCYLV dans toute la plante n'a pas varié pendant une période de croissance des plantes de 10 à 11 mois. Deux espèces de pucerons ont été identifiées sur canne à sucre à La Réunion: Melanaphis sacchari et Rhopalosiphum maidis. La présence du SCYLV a été mise en évidence par RT-PCR uniquement dans des colonies de pucerons de Melanaphis sacchari. Deux mois après la plantation du cultivar sensible R575 indemne de SCYLV dans une zone infestée par le virus, 14% des plantes étaient infectées par le SCYLV. Six mois plus tard, ce taux était de 24% et les nouvelles infections étaient essentiellement dues à des contaminations secondaires. Il existerait donc à La Réunion une fenêtre réduite de contaminations primaires qui serait située entre 0 et 2 mois après la plantation des boutures au champ. La variabilité génétique du SCYLV a été analysée avec 48 isolats viraux de La Réunion et 24 isolats originaires d'autres pays. Une partie de chacun des six ORFs du génome a été amplifiée par RT-PCR, clonée puis séquencée. L'analyse phylogénétique des séquences obtenues a permis de montrer que les régions les plus variables du SCYLV sont l'ORF 1 codant pour une protéine multifonctionnelle et l'ORF 2 codant pour la polymérase. En revanche, la région la plus conservée est l'ORF 3 codant pour la protéine de capside. Selon la région du génome, les isolats viraux ont été classés en deux à quatre groupes phylogénétiques. En se basant sur la variabilité de l'ensemble du génome, la grande majorité des isolats de la Réunion se différencient des isolats d'autres origines. Quatre isolats de la Réunion sont cependant très proches de ces isolats étrangers, ce qui suggère que le SCYLV a été introduit à la Réunion à partir d'un pays tiers et qu'un génotype particulier s'est développé et installé sur l'île.

Résumé (autre langue) : This report describes studies undertaken on yellow leaf syndrome which is caused by the SuJgarcane yellow leaf virus (SCYLV). The aim was to determine the impact of the virus on the main sugarcane cultivars in Reunion Island, to study the progress of virus populations in the plant and in the field, to analyze the dissemination of the disease on the island and to characterize the genetic variability of SCYLV in Reunion Island in comparison with isolates of the virus sampled from other geographical locations. The agronomic characteristics of both infected and non-infected sugarcane were compared in a field experiment on three sugarcane cultivars (RS70, R577 and RS79) which occupy more than 90% of the cultivated sugarcane area in Reunion. Significant losses in tonnage (23%) and in sugar (11 %) were noted in plant crop for the cultivar R577 but not for either of the two other cultivars. In addition, even though a non-negligible proportion of leaf yellowing observed here was caused by other factors, a significant percentage (10 to 60% depending on the cultivar) could be attributed to SCYLV. The most severe yellowing symptoms were linked to the presence of the virus in the plant. From 1998-2000, an investigation was conducted to determine the progress of yellow leaf syndrome in Reunion Island sugarcane fields. The presence of SCYLV in cultivars R570, R575 and R579 was confirmed by tissue blot immunoassay (TBIA). The percentage of infected stalks varied according to the cultivar and the sampling site but stayed relatively stable during a 30 month period. In all the growing areas, R575 was the most infected (98%) cultivar. The percentages of infection for R570 and R579 were 50% and 52%, respectively. These results suggest that in Reunion Island 1) the level of resistance to yellow leaf syndrome varies as to cultivar, 2) the infected sugarcane stools do not recover from the disease after harvesting and 3) the virus is principaily propagated by planting infected cuttings and not by insect vectors. The dynamics of SCYLV in sugarcane was studied with cuttings taken from four cultivars (RS70, R575, R577 and R579) using two different techniques (TBIA and RT-PCR) for detection of the virus. One month after germinating infected cuttings in an insect proof greenhouse, the virus could be found in all leaves, stalks and roots regardless of the cultivar. The distribution of SCYLV in the entire plant did not vary during a 10 to 11 month period of growth. Two species of aphids have been identified on sugarcane in Reunion Island i.e. Melanaphis sacchari and Rhopalosiphum maidis. SCYLV has only been found, by the use of RT-PCR, in aphid colonies of Melanaphis sacchari. Two months after planting virus-free plants of the susceptible cultivar R575 in a location infested with the virus, 14% of the plants were infected by SCYLV. Six months later, the total had reached 24% with new infections essentiaily coming from secondary contaminations. It therefore appears that, in Reunion Island, a small window of time (between 0 and 2 months after planting cuttings) exists for which primary infection can take place. The genetic variability of SCYLV was analyzed using 48 virus isolates from Reunion Island and 24 isolates from other countries. One fragment from each of the six ORFs in the genome was amplified by RT-PCR, cloned and then sequenced. Phylogenetic analysis of the obtained sequences showed that the most variable regions of SCYLV are in ORF 1 which codes for a multifunctional protein and ORF 2 which codes for the replicase. On the other hand, the region the most conserved is ORF 3 which codes for the capsid protein. Depending on the region observed, the virus isolates were classified into two to four phylogenetic groups. Based on the variability of the entire genome, the majority of isolates from Reunion Island were different from the isolates from other origins. Four isolates from Reunion Island were, however, very close to these foreign isolates, which suggests that SCYLV was introduced to Reunion Island from another country and that one particular genotype evolved and spread on the island.

Mots-clés Agrovoc : Saccharum, maladie des plantes, virose, virus des végétaux, symptome, perte, transmission des maladies, variété, variation génétique, phylogénie

Mots-clés complémentaires : Sugarcane yellow leaf virus

Classification Agris : H20 - Maladies des plantes

Auteurs et affiliations

• Rassaby Laurence, CIRAD-CA-Canne à sucre (REU)

Source : Cirad - Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/487445/)

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