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Diversité et structuration génétique des populations émergentes d'aleurodes vecteurs de maladies sur manioc en Afrique de l'Est (Malawi, Tanzanie, et Uganda)

Ally Hadija. 2019. Diversité et structuration génétique des populations émergentes d'aleurodes vecteurs de maladies sur manioc en Afrique de l'Est (Malawi, Tanzanie, et Uganda). Saint-Denis : Université de la Réunion, 264 p. Thèse de doctorat : Biologie des populations : Université de la Réunion

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Titre anglais : Genetic diversity and structure of the superabundant whitefly populations, vectors of viruses causing diseases of cassava in three East African countries (Malawi, Tanzania, and Uganda)

Encadrement : Delatte, Hélène ; Colvin, John

Abstract : Des pullulations d'aleurodes du complexe d'espèces cryptiques de Bemisia tabaci ont été associées à la propagation de deux maladies frappant le manioc en Afrique orientale: la maladie de la mosaïque du manioc (CMD) et, plus récemment (2000), la maladie de la striure brune du manioc (CBSD). Parmi les espèces d'aleurodes de ce complexe, l'espèceSSA2 a été associée à la première épidémie de CMD au cours des années 1990 en Ouganda. Cependant, SSA2aurait été remplacée par SSA1 dans les années 2000, provoquant une recrudescence de CMD et de CBSD, participant à leur propagation dans plusieurs pays voisins. L'hypothèse défendue à ce jour expliquant la propagation de ces maladies vers le sud et l'ouest de l'Afrique incrimine cette nouvelle espèce considérée comme émergente et même invasive dans certains de ces pays. Dans ma thèse, j'ai utilisé des données écologiques et des approches moléculaires (marqueurs mitochondriaux et nucléaires) afin de mieux comprendre les facteurs à l'origine des pullulations de vecteurs en Afrique de l'Est. Nous avons ainsi analysé : i) l'abondance, la diversité et la répartition des espèces (géographiques et plantes hôtes) sur un transect au travers trois pays : Ouganda, Tanzanie et Malawi, ii) la diversité génétique et la structure des populations actuelles des espèces de B. tabaci, iii) des échantillons de collections des années90 (dans les zones forte incidence de CMD)qui ont été comparées aux populations actuelles(2017).Cette étude très large nous a permis d'avoir une image d'une situation plus complexe qu'attendue, en effet, l'espèce SSA1 a été détectée comme à l'origine de certaines des pullulations observées mais, également d'autres espèces, notamment IO et SSA1-SG3ont aussi montrées cette capacité. Les foyers observés ne sont donc pas liés à une seule espèce en Afrique de l'Est. De plus, nous avons montré que la communauté d'espèces et sa diversité génétique diffèrent d'un pays à l'autre, impliquant différentes situations épidémiologiques. L'analyse des anciens échantillons n'a pas mis en évidence l'implication d'une nouvelle espèce ni l'émergence d'une nouvelle population en20 ans, bien qu'un changement de la dynamique au sein des groupes génétiques d'aleurode ait été observée. Nos résultats ont apporté de nouvelles connaissances sur les populations très abondantes sur manioc en Afrique orientale et permettrons de proposer des mesures de contrôle ciblées pour les populations locales.

Résumé (autre langue) : High populations of the whitefly, Bemisia tabaci Gennadius, a cryptic species complex have been associated with the vectoring and spread of viruses causing two diseases of cassava in East Africa: the cassava mosaic disease (CMD) and cassava brown streak disease (CBSD). Among the B. tabaci species, sub-Saharan Africa 2 (SSA2) was the vector associated with an epidemic of CMD since the 1990s in Uganda. However, this species is now replaced by the sub–Sahara Africa 1 (SSA1) and led to development of another epidemic by CBSD since the mid 2000s. The spread of both diseases toward South and West Africa is feared with this new supposed invader. In my thesis I have used ecological data and molecular approaches (mitochondrial and nuclear markers) to better understand the factors driving the presence of the superabundant whitefly populations on cassava in East Africa. We have analyzed: i) species abundance, diversity and distribution (geographic and host plants) along a transect survey over three East African countries: Uganda, Tanzania, Malawi, ii) the genetic diversity and structure of current populations of B. tabaci species, and iii) comparing genetic changes between the old and new populations collected in 1997 and 2017, respectively. This study involved a large number of samples (n= 3563)provided insights of a more complex picture than expected. SSA1 was found to be the source of some observed outbreaks although SSA1–SG3and IO species, have also shown this capability. The observed outbreaks are there fore not just related to a single species in East Africa. In addition, we showed that the species community and its genetic diversity differ from one country to another, involving different epidemiological situations, without any clear pattern of invasion detected between the countries. Analysis of old samples did not show the involvement of a new species or the emergence of a new population in 20 years, although the dynamics within the whitefly genetic groups was observed over time. Our results contributed new knowledge on the super abundant populations on cassava in Eastern Africa and will facilitate the development of targeted control measures for these local populations.

Mots-clés Agrovoc : Variation génétique, Bemisia tabaci

Mots-clés géographiques Agrovoc : Malawi, République-Unie de Tanzanie, Ouganda

Classification Agris : L10 - Animal genetics and breeding
H20 - Plant diseases

Auteurs et affiliations

  • Ally Hadija, CIRAD-BIOS-UMR PVBMT (REU)

Source : Cirad-Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/595738/)

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