CE35 - Santé-Environnement : Environnement, agents pathogènes et maladies infectieuses émergentes et ré-émergentes, adaptations et résistance aux antimicrobiens.

Mesure et cartographie de la richesse des virus des plante à l'échelle de l'écosytème – PHYTOVIRUS

Résumé de soumission

Les maladies émergentes des plantes, causées en grande partie par les phytovirus, pèsent lourdement sur la sécurité alimentaire et sur la stabilité économique des sociétés. Cependant, aucune étude n'a fourni à ce jour une vue complète de la répartition géographique de la diversité des phytovirus, incluant à la fois le nombre des espèces de phytovirus (richesse spécifique) et l’équitabilité de leur distribution dans n'importe quel environnement sur Terre. Ce manque de connaissances compromet notre compréhension générale de l'adaptation des phytovirus et de facto du fonctionnement global des écosystèmes et limite par ailleurs notre capacité à élaborer des modèles prédictifs véritablement généraux d'émergence des phytovirus.

Une nouvelle génération de travaux de métagénomique a récemment émergé en pathologie des plantes, permettant non seulement d’analyser le virome global d’une plante mais aussi de relier directement les séquences des phytovirus à leur hôte et à une position géographique. Ces travaux de métagénomique spatiale ont révolutionné notre vision à l’échelle des écosystèmes de la fréquence d’infection des plantes sauvages et cultivées par des phytovirus. Ces études ont ainsi révélé que les infections virales sont significativement plus fréquentes en zones cultivées qu'en zones naturelles, suggérant que le regroupement et la concentration d'organismes génétiquement proches favorisent les épidémies. Ces études pionnières n’ont cependant pas permis de fournir une vue complète de la répartition géographique de la diversité des espèces des phytovirus. Nous proposons dans ce projet d’élargir les conclusions de ces travaux récents de métagénomique spatiale en testant les deux hypothèses suivantes :

- La structure de la communauté des plantes influence la structure de la communauté phytovirale : nous testerons si la richesse spécifique, la composition, la densité et la biomasse des espèces de la communauté végétale peuvent être des prédicteurs de la richesse spécifique phytovirale.

- Le taux d'évolution moléculaire des virus est plus lent dans les zones non cultivées que dans les zones cultivées : nous testerons si l’agriculture est susceptible de sélectionner des virus à multiplication rapide, à transmission précoce et à forte virulence.

Le projet PHYTOVIRUS a trois objectifs scientifiques : (i) tester si la richesse spécifique botanique influence la richesse spécifique phytovirale dans les zones naturelles et cultivées, (ii) étudier expérimentalement l’effet de plusieurs paramètres des communautés de plantes sur la richesse spécifique phytovirale et (iii) analyser les traces évolutives présentes au sein des génomes des phytovirus identifiés. Le premier work package (WP1) sera axé sur l’inventaire par métagénomique virale des phytovirus présents au sein d’écosystèmes naturels et cultivés pilotes et sur la comparaison des richesses spécifiques phytovirale et botanique. Le WP2 testera expérimentalement s'il existe des associations entre la richesse en espèces des phytovirus et plusieurs paramètres des communautés végétales (richesse, densité, composition et biomasse). Enfin, le WP3 explorera les données de séquence générées dans les WP1/2 pour détecter et caractériser les empreintes évolutives (taux de substitutions, recombinaison, sélection naturelle) des phytovirus identifiés.

Le projet regroupe des scientifiques reconnus en virologie végétale, métagénomique virale, écologie végétale, statistiques et bioinformatique. Ce consortium multidisciplinaire a la capacité de mettre en œuvre un programme de recherche sans équivalent au niveau international concernant la caractérisation de la richesse spécifique des phytovirus des écosystèmes et des paramètres évolutifs l’ayant façonné. Ce projet vise également à mettre au point et valider une approche expérimentale standardisée permettant de mesurer la richesse spécifique des phytovirus qui pourrait ensuite être utilisée universellement à différentes échelles géographiques.

Coordinateur du projet

Monsieur Philippe Roumagnac (Biologie et Génétique des interactions Plantes-parasites pour la Protection Intégrée)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

UWC University of the Western Cape
UCT University of Cape Town / Institute of Infectious Disease and Molecular Medicine
ASU Arizona State University / Center for Evolution and Medicine, School of Life Sciences
Evo-Eco-Paleo Evolution, Ecologie et Paléontologie
CBN-CPIE Mascarin CONSERVA. BOTANIQUE NAT MASCARIN
TDV FONDATION TOUR DU VALAT
BFP Biologie du Fruit et Pathologie
ANSES Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail / Laboratoire de la santé des végétaux
PVBMT Peuplements végétaux et bioagresseurs en milieu tropical
BGPI Biologie et Génétique des interactions Plantes-parasites pour la Protection Intégrée

Aide de l'ANR 531 577 euros
Début et durée du projet scientifique : février 2020 - 48 Mois

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