Dynamique spatio-temporelle des populations virales associées au riz en Afrique de l'Ouest – SPADYVA

Les maladies émergentes de plantes, dont celles causées par les virus, pèsent lourdement sur la sécurité alimentaire et la stabilité économique des sociétés, en particulier dans les pays en voie de développement. Le riz est la céréale la plus consommée dans le monde pour l’alimentation humaine et devient de plus en plus importante en Afrique. Pour répondre à la demande, la culture du riz s'est considérablement intensifiée en Afrique de l’Ouest au cours des dernières décennies, ce qui rend la production de riz encore plus exposée aux épidémies et à l’émergence de nouveaux pathogènes.

Alors que les virus correspondent à l'entité biologique la plus abondante dans l’environnement, la diversité des virus reste largement inexplorée par rapport aux autres microorganismes. Ce manque de connaissances empêche l'évaluation des risques d'émergence de nouvelles maladies virales et la gestion des épidémies pour les hommes, les animaux et les plantes cultivées. La clé pour évaluer et cartographier les risques d'émergence des virus qui menacent les productions agricoles est d’associer l’exploration de la diversité virale dans les agro-écosystèmes à des études de phytopathologie, d’épidémiologie et d’évolution expérimentale.

L’objectif principal du projet SPADYVA est de comprendre l'impact des facteurs biotiques, abiotiques et historiques sur la diversité, l'émergence, la dispersion et la virulence des virus du riz en Afrique de l’Ouest en combinant métagénomique virale, épidémiologie moléculaire, phylodynamique et validations expérimentales.

Pour cela, nous analyserons des milliers d'échantillons de riz collectés à un siècle d'intervalle en Afrique de l’Ouest pour en explorer la diversité virale en utilisant les technologies de séquençage à haut débit les plus récentes (Illumina et Oxford Nanopore technology). Ensuite, alors que ce n’est pas le cas dans la plupart des études de métagénomique, nous déterminerons la distribution, la prévalence, la gamme d'hôtes, la virulence et la valeur sélective des virus jusqu’alors inconnus, certains d'entre eux pouvant être à un stade précoce d'émergence. Enfin, nous reconstruirons finement l’histoire évolutive d’un virus du riz qui a connu un large succès épidémique en Afrique, le Rice yellow mottle virus (RYMV).

Ainsi, par une approche intégrative et multidisciplinaire, le projet SPADYVA contribuera à mieux discerner la structure et la dynamique des virus dans les agro-écosystèmes (de leur émergence à leur dispersion), et évaluera l'impact à long terme de l’évolution de la riziculture et de la société humaine en Afrique de l’Ouest sur la diversité, l'émergence, la dispersion et la virulence des populations virales associées au riz. Cela permettra de mesurer le poids des déterminants génétiques et du hasard dans l’épidémiologie des virus de plantes, et donc de mieux comprendre pourquoi et comment certaines espèces virales émergent et se dispersent dans l’environnement alors que d’autres non.

Les résultats générés au cours de ce projet participeront également i) à la surveillance épidémiologique des maladies qui touchent le riz en Afrique, ii) à identifier des virus de riz inconnus et/ou émergeants et à développer des outils de diagnostics efficaces pour les détecter efficacement, et iii) à concevoir des stratégies de lutte durables contre les virus du riz une fois que les facteurs génétiques et environnementaux qui favorisent les épidémies seront identifiés.