Résumé : Les virus transmis par insectes sont parmi les plus dommageables pour l’agriculture mondiale. Les méthodes de lutte contre ces virus passent par l’emploi massif d’insecticides destinés à réduire les populations d’insectes. De nombreux pesticides (parmi lesquels figurent les insecticides) sont responsables de pathologies humaines graves comme des cancers, des maladies neurologiques et des troubles de la reproduction. Afin de diversifier les stratégies de lutte contre ces virus ne reposant plus sur des traitements phytosanitaires, il est important d’identifier de nouvelles cibles permettant, par exemple, de réduire la dissémination des virus par leur vecteur. Avec cet objectif, nous nous proposons d’étudier les interactions étroites qui lient les trois partenaires du pathosystème, càd la plante et les deux bioagresseurs, le virus et son vecteur. Jusqu’à présent, les interactions régissant ces pathosystèmes n’ont été abordées que via l’étude des réactions de la plante face à l’un ou l’autre agresseur, le virus ou le puceron. L’originalité du projet est de considérer le pathosystème dans son ensemble et d’analyser comment certaines dérégulations induites par l’un des partenaires peuvent avoir un impact sur le comportement des autres. Le modèle choisi comprend Arabidopsis thaliana, qui offre des outils génétiques considérables, le Turnip yellows virus (TuYV), un polérovirus limité au phloème, et les pucerons, qui sont le seul moyen de transmission naturelle de plante à plante du TuYV.

L’objectif principal de ce projet est de savoir si les polérovirus peuvent « orchestrer » le dialogue avec la plante hôte et leur vecteur, dans le but d’assurer leur transmission par puceron, et donc leur pérennité, en infectant de nouvelles plantes. En d’autres termes, il s’agit de comprendre si les polérovirus sont simplement passifs vis-à-vis de leur vecteur ou s’ils sont capables de « manipuler » la réponse de la plante hôte pour faciliter leur acquisition par puceron. Une seconde question vise à déterminer si les polérovirus peuvent « percevoir » la présence de leur vecteur et modifier en conséquence leur répartition dans la plante pour augmenter la probabilité d’être acquis par puceron. Pour répondre à ces questions, cinq approches complémentaires seront développées : (i) une analyse transcriptomique afin d’identifier les dérégulations géniques de la plante spécifiques de chaque agresseur ou induites par les deux ; (ii) une analyse métabolique pour caractériser les changements spécifiques parmi les composants majeurs des voies de signalisation de certaines hormones (principalement acides jasmonique et salicylique) et d’autres métabolites secondaires impliqués dans les relations plante-insecte ou plante-virus. La présence de ces composés sera corrélée à des études comportementales du puceron ; (iii) une étude comportementale et physiologique du puceron afin d’évaluer sa croissance, sa capacité de colonisation et son comportement alimentaire sur les plantes infectées ; et (iv) une approche biologique destinée à déterminer si la répartition et l’accumulation du virus in planta sont influencées par l’infestation par pucerons. Enfin, (v) une validation fonctionnelle des gènes candidats identifiés par les analyses transcriptomique et métabolique complètera ce projet via l’utilisation de mutants d’A. thaliana. Ce projet, regroupant des partenaires spécialisés dans les domaines de la virologie végétale, de l’entomologie et de la métabolomique, vise à accroître nos connaissances sur les relations entre plante, virus et puceron, afin de découvrir de nouvelles cibles cellulaires qui, une fois modifiées, permettront potentiellement d’inhiber l’acquisition et la transmission du virus par son vecteur.

Porteur  du projet: Véronique Brault (INRA Colmar),

Partenaires: UPJV (EDYSAN FRE-CNRS 3498), INRA de Colmar (UMR1131 SVQV), CNRS de Strasbourg (IBMP). Budget : 2 319 000 euros.