Ecologie, diversité, et découverte de phytovirus à l'échelle de deux agro-écosystèmes dans un cadre spatio-temporel à l'aide de la géo-métagénomique

Bernardo Pauline. 2014. Ecologie, diversité, et découverte de phytovirus à l'échelle de deux agro-écosystèmes dans un cadre spatio-temporel à l'aide de la géo-métagénomique. Montpellier : UM2, 278 p. Thèse de doctorat : Microbiologie parasitologie : Université Montpellier 2

Encadrement : Peterschmitt, Michel ; Roumagnac, Philippe

Résumé : La connaissance de la diversité des phytovirus en milieu sauvage reste limitée. Les études concernant les interactions plantes-virus se sont en effet principalement focalisées sur les milieux cultives. Ce manque de connaissance des milieux naturels et des interactions plantevirus qui s'y déroulent représente un écueil dans notre compréhension de l'écologie et de l'évolution des phytovirus sur le long terme. Cette quasi-absence de connaissance ne permet en outre pas de totalement comprendre, modéliser et prédire les processus micro- et/ou macro-évolutifs qui se mettent en place à l'échelle de l'agroécosystème. Il est notamment encore difficile de quantifier l'impact des activités humaines (intensification de l'agriculture, transport de plantes, changement du climat, etc.) sur les interactions hôtes-agents pathogènes. Une approche de géo-métagenomique a été développée dans deux agro-écosystèmes (le fynbos en Afrique du Sud et la Camargue) sur un pas de temps de deux ans. Cette approche nous a permis de re-attribuer chaque séquence virale a son hôte géolocalisé. L'objectif de ce travail était d'évaluer (i) si le milieu sauvage constitue un réservoir de biodiversité phytovirale (ii) si il existe des patrons de distribution spatio-temporelle des phytovirus dans l'agro-écosystème et (ii) si des paramètres écologiques permettent d'expliquer ces distributions. Grace à cette nouvelle approche, une estimation de la diversité phytovirale associée aux deux agro-écosystèmes a pu être obtenue. Des patrons de distribution spatio-temporelle de plusieurs familles virales ont pu être mis en évidence. Les prévalences phytovirales associées au milieu cultive se sont avérées être significativement plus importantes que celles associées au milieu non-cultive pour trois des quatre campagnes d'échantillonnage. Par ailleurs, les plantes exotiques du fynbos sud-africain ont présenté des prévalences phytovirales significativement plus élevées que celles des plantes indigènes. Ces résultats soulignent l'impact direct ou indirect de l'activité humaine sur les dynamiques phytovirales à l'échelle de l'agro-écosystème. Cette etude a également mené à la découverte potentielle de centaines de nouvelles espèces virales, dont trois nouvelles espèces appartenant à la famille des Geminiviridae. Ces espèces appartiennent à un nouveau genre au sein des Geminiviridae que nous avons nommé Capulavirus. Cette découverte nous a permis de mieux estimer certains paramètres lies a l'histoire évolutive des géminivirus (recombinaison, caractéristiques de leur ancêtre commun). Ce nouveau genre contient quatre espèces dont deux issues de plantes sauvages (Euphorbia caput-medusae latent virus et Plantago Capulavirus) et deux de plantes cultivées (Alfafa leaf curl virus et French bean severe leaf curl virus). Par ailleurs, nous avons obtenu des résultats préliminaires suggérant la transmission de ce nouveau genre par puceron, insecte qui n'a jamais été décrit comme vecteur de géminivirus. Ces découvertes nous ont amené à émettre des hypothèses sur l'émergence potentielle de ce nouveau genre à l'échelle mondiale.

Mots-clés Agrovoc : virus des végétaux, virologie, génie génétique, agroécosystème, biodiversité, écologie microbienne, évolution, distribution spatiale, dynamique des populations, Geminiviridae, organisme indigène

Mots-clés géographiques Agrovoc : Afrique du Sud, France

Mots-clés géographiques complémentaires : Camargue

Classification Agris : H20 - Maladies des plantes

Champ stratégique Cirad : Axe 4 (2014-2018) - Santé des animaux et des plantes

Auteurs et affiliations

• Bernardo Pauline, CIRAD-BIOS-UMR BGPI (FRA)

Source : Cirad - Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/575631/)

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