Résistances antivirales combinées pour lutter contre la maladie du court-noué de la vigne – COMBiNiNG

Le Grapevine fanleaf virus (GFLV) est le principal agent du court-noué de la vigne affectant les vignobles du monde entier. Les pertes annuelles sont estimées en France à plusieurs centaines de millions d’€. En l'absence de résistance naturelle connue chez la vigne vis-à-vis du GFLV, des alternatives à la lutte chimique sont recherchées (EcoPhyto 2018). Ainsi, nous avons réalisé la preuve de concept par deux approches biotechnologiques, l’une exploitant un mécanisme naturel de résistance chez les plantes (l’ARN interférence -ARNi- induite dans notre cas par transformation génétique avec de courtes séquences hairpin), et l’autre, des petits peptides interférents (PPi ou Nanobodies, petits anticorps recombinants dirigés contre le GFLV et produits dans la plante transformée), conférant de l’immunité chez des lignées transgéniques de Nicotiana benthamiana. En termes de durabilité de la résistance, qu’elle soit basée sur l’ARNi ou sur des PPi, il est probable que des variants de GFLV contournant l’un ou l’autre de ces 2 mécanismes apparaissent. Ainsi en combinant ces 2 mécanismes dans une même plante, la probabilité d’apparition de variants de GFLV contournant cette double résistance est considérablement réduite, d’où le projet COMBiNiNG. Les objectifs de ce projet, à l’interface de la recherche fondamentale et de l’innovation, sont : 1) d’étudier le mécanisme de résistance, en particulier pour l’approche PPi, très innovante, et la durabilité de ces 2 résistances dérivées du pathogène chez N. benthamiana, 2) de combiner les deux approches ARNi et PPi dans une même plante de N. benthamiana, et 3) d’introduire ces 2 types de construction dans des porte-greffes de vigne et de valider l’efficience de ces 2 résistances, pour ensuite les combiner par greffage. L’association de ces 2 stratégies complémentaires permettra de lever un verrou scientifique et technologique, par la création de porte-greffes résistants aux virus du court-noué. Ces résistances au virus conférées par combinaison de 2 transgènes et « médiées » par le seul porte-greffe, qui pourraient de plus être associées à une résistance naturelle au nématode vecteur, seraient en mesure de renforcer la durabilité de résistance par rapport à une seule stratégie. Les débouchés potentiels, pour l’instant à l’international, seraient considérables pour la pépinière française et la dynamique nationale en termes d’innovation variétale. Plus généralement, les retombées de telles recherches pourront bénéficier à l’ensemble de la filière « viticulture, arboriculture », dans la mesure où nous développons le concept de résistance « médiée » par porte-greffe et transmissible au greffon/variété non transgénique, dans un souci de production de fruits non OGM. Ce projet pourra aussi permettre d’envisager d’inhiber le virus dans une plante préalablement infectée par le GFLV, en y greffant un greffon exprimant ARNi et PPi, et ainsi d'envisager une lutte directe contre le virus. Sur le plan fondamental, l’utilisation de Nanobodies pour la résistance des plantes vis-à-vis d'une virose, ouvre un vaste champ d’étude des mécanismes moléculaires mis en jeu. En particulier, les données structurales de l’association Nanobody/particules virales permettront, au travers d’une analyse par cryo-microscopie électronique et reconstruction 3D à haute résolution, d’identifier précisément les résidus de l’épitope reconnu par le Nanobody conférant la résistance et de comprendre comment la reconnaissance de cet épitope à la surface de la particule induit une inhibition, soit de l’encapsidation du virus, soit de son mouvement de cellule à cellule. COMBiNiNG ouvre des perspectives vis-à-vis d’autres viroses et maladies de la vigne et s’appuie sur un partenariat unique, agrégeant des compétences dans les domaines de la synthèse et l’expression des Nanobodies, de la virologie moléculaire, de la transformation génétique stable de la vigne, du phénotypage, ainsi qu'en imagerie, en biochimie et en biologie structurale.