Improvements in virus detection at CIRAD's sugarcane quarantine using both viral metagenomics and PCR-based approaches

Fernandez Emmanuel, Ferdinand Romain, Filloux Denis, Guinet Isabelle, Julian Charlotte, Rott Philippe, Roumagnac Philippe, Daugrois Jean-Heinrich. 2019. Improvements in virus detection at CIRAD's sugarcane quarantine using both viral metagenomics and PCR-based approaches. In : Proceedings of the XXX International Society of Sugar Cane Technologists Congress. ISSCT. Tucuman : ISSCT, 345-351. ISBN 978-616-92761-0-4 ISSCT Congress. 30, Tucuman, Argentine, 2 Septembre 2019/5 Septembre 2019.

Titre français : Amélioration du diagnostic viral à la quarantaine canne à sucre du CIRAD sur la base d'approches méta-génomique et PCR / Titre espagnol : Mejoras en la detección de virus en cuarentena de caña de azúcar del CIRAD mediante métodos basados en metagenómica viral y PCR

Résumé : Visacane, CIRAD's sugarcane quarantine program (http://visacane.cirad.fr/en/) covers three main quarantine procedures: detection of pests and pathogens, elimination of pests and pathogens, and transfer of pest and pathogen-free planting material. While we aim at improving sugarcane adaptability, stability and sustainability through Visacane, sugarcane clones and related wild species with high levels of genetic diversity and originating from multiple sources are quarantined at Montpellier (France) to be sent to Visacane's partners. From 2013 to 2017, 2,830 batches of disease-free cuttings from 435 sugarcane clones were transferred to 42 partners of Visacane. Our main goal is to foster worldwide distribution of pest- and pathogen-free planting material and to guarantee breeder's rights. The virome of sugarcane was recently investigated using viral metagenomics and the genetic diversity of three uncharacterized sugarcane viruses (sugarcane white streak virus, sugarcane striate virus and sugarcane mild mosaic virus) was assessed for improved diagnosis. Hence, new protocols to detect these three viruses were developed and validated. An additional detection protocol targeting sugarcane bacilliform virus, a virus that was up to now not considered as a quarantine organism by many countries and undiagnosed in quarantine, was also developed. These issues are essential to guarantee the health status of the planting material and to increase the guaranties of Visacane's sugarcane germplasm.

Résumé (autre langue) : Visacane, le programme de quarantaine canne à sucre du Cirad (http://visacane.cirad.fr/en/) contient trois procédures majeures: la détection des ravageurs et agents pathogènes, leur élimination, et la distribution de boutures saines indemnes de ravageur et d'agent pathogène. Notre objectif est d'une part de favoriser l'amélioration de l'adaptabilité, la stabilité et la durabilité de la culture de la canne à sucre et d'autre part de promouvoir au niveau mondial une distribution de boutures indemnes de ravageur et d'agent pathogène tout en garantissant les droits des obtenteurs. Pour cela, des clones de canne à sucre et variétés sauvages associées, représentant un large spectre de diversité génétique et d'origines géographiques diverses, sont intégrés dans le processus de quarantaine de Montpellier (France) pour être mis à disposition des partenaires de Visacane. De 2013 à 2017, 2 830 lots de boutures indemnes de maladie, issus de 435 clones de canne à sucre, ont été distribués à 42 partenaires de Visacane. Nous avons donc étudié récemment le virome de la canne à sucre et la diversité de trois nouveaux virus identifiés a été évaluée pour en améliorer le diagnostic (sugarcane white streak virus, sugarcane striate virus et sugarcane mild mosaic virus). Des protocoles pour détecter ces trois nouveaux virus ont été établis et validés. Un protocole additionnel a été développé pour la détection du sugarcane bacilliform virus, un virus qui jusqu'à présent n'est pas considéré comme un organisme de quarantaine par de nombreux pays et donc non diagnostiqué en quarantaine. Ces mises au point sont essentielles pour garantir la qualité sanitaire des boutures de canne à sucre et améliorer la qualité des ressources génétiques distribuées par Visacane.

Mots-clés libres : Germplasm, Quarantine, SCYLV, SCMMV, SWSV, SStrV, SCBV, Virus detection

Auteurs et affiliations

• Fernandez Emmanuel, CIRAD-BIOS-UMR BGPI (FRA)
• Ferdinand Romain, CIRAD-BIOS-UMR BGPI (FRA)
• Filloux Denis, CIRAD-BIOS-UMR BGPI (FRA)
• Guinet Isabelle, CIRAD-BIOS-UMR BGPI (FRA)
• Julian Charlotte, CIRAD-BIOS-UMR BGPI (FRA)
• Rott Philippe, CIRAD-BIOS-UMR BGPI (USA) ORCID: 0000-0001-6085-6159
• Roumagnac Philippe, CIRAD-BIOS-UMR BGPI (FRA) ORCID: 0000-0001-5002-6039
• Daugrois Jean-Heinrich, CIRAD-BIOS-UMR BGPI (FRA)

Source : Cirad-Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/593450/)

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