Comment les virus de plantes manipulent le comportement des pucerons vecteurs

Publié par Isabelle le 26/11/2020 à 13:00
Source: CNRS INEE
La douve du foie est connue pour être capable de manipuler la fourmi. Cette dernière adopte un comportement aberrant lorsqu'elle est parasitée par ce petit ver plat (Dicrocoelium dentriticum).

Pour boucler son cycle vital, celui-ci oblige la fourmi à monter en haut des brins d'herbe (On appelle herbe, dans une acception large, toute plante annuelle ou vivace, non ligneuse, faisant...) au lieu de vaquer à ses occupations terrestres et à se faire ainsi avaler par un mouton (Le mouton (Ovis aries) est un mammifère domestique herbivore de la famille des bovidés,...). Depuis peu, des chercheurs ont découvert que les virus (Un virus est une entité biologique qui nécessite une cellule hôte, dont il utilise...) de plantes étaient également capables de manipuler le comportement des pucerons vecteurs. Les travaux menés au sein du laboratoire Écologie et dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il...) des systèmes anthropisés (CNRS/Université de Picardie Jules Verne), en collaboration avec l'INRAe (Montpellier et Colmar) et l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) de Riverside (Californie, USA) démontrent que la manipulation virale du comportement du puceron vecteur (En mathématiques, un vecteur est un élément d'un espace vectoriel, ce qui permet...) de virus comprend à la fois des effets avant et après l'acquisition (En général l'acquisition est l'action qui consiste à obtenir une information ou à acquérir un...) du pathogène (Le terme pathogène (du grec παθογ?νεια !...). Le puceron porteur du virus se déplace ainsi plus vite, son comportement alimentaire est modifié sur une plante (Les plantes (Plantae Haeckel, 1866) sont des êtres pluricellulaires à la base de la...) infectée et le tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) au service de la propagation du virus. Les résultats de cette étude ont été publiés dans la revue Oecologiaen septembre 2020.

Un nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre...) croissant d'études scientifiques suggèrent que les virus des plantes manipulent la chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à...) et la couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes...) des plantes hôtes pour augmenter les comportements propices à la transmission par les insectes vecteurs. Les études sur ce phénomène ne permettent pas de vérifier si une telle manipulation s'opère directement quand le puceron est porteur du virus ou indirectement lorsqu'il se nourrit d'une plante infectée. Dans ce travail réalisé par le laboratoire Écologie et dynamique des systèmes anthropisés (EDYSAN - CNRS/Université de Picardie Jules Verne) et financé par le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a...) ANR Viraphiplant, les chercheurs ont pris en compte à la fois le statut infectieux de la plante hôte (Montia perfoliata), le statut infecté du puceron (Myzu spersicae), et ont exploré les effets d'un virus circulant (Turnipyellows virus [TuYV ]) à travers des études de comportement et de performance de l'insecte (Insectes est une revue francophone d'écologie et d'entomologie destinée à un large...).


Test de cible développé par l'INRA de Montpellier permettant d'étudier la vélocité des pucerons quand ils sont porteurs du virus.
© Arnaud Ameline - EDYSAN

Les tests de locomotion consistant à déposer l'insecte (Les insectes (Insecta) font partie du sous-embranchement des hexapodes, elle-même incluse dans...) sur une cible démontrent que les pucerons porteurs du virus présentent une vitesse (On distingue :) de mouvement accrue. Les pucerons voient également leur fécondité augmenter, ce qui avantage également le virus à travers la multiplication (La multiplication est l'une des quatre opérations de l'arithmétique élémentaire...) des vecteurs. La technique d'Electropénétrographie (EPG), qui permet d'enregistrer le comportement de piqûre de l'insecte dans la plante, a mis en évidence une capacité plus efficace à exploiter les ressources en prenant moins de temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) pour atteindre le phloème et en ingérant plus de sève (En botanique et en physiologie végétale, la sève est le milieu liquide qui circule...), quel que soit le statut d'infection des plantes. En revanche, les changements comportementaux et physiologiques chez les pucerons non porteurs du virus sont beaucoup moins marqués.


Technique d'Electropénétrophaphie (et signal associé) permettant d'étudier le comportement alimentaire des pucerons (porteur du virus ou non) sur une plante (infectée ou non).
© Arnaud Ameline - EDYSAN

Dans cette interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein...) particulière entre le pathogènes et le vecteur, les chercheurs ont ainsi montré que le virus agissait davantage directement sur le comportement du puceron quand il est porteur du virus, qu'indirectement lorsque le puceron était soumis à la plante infectée. Ces résultats mettent en lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil...) une avancée dans la compréhension, de la propagation des virus dans les champs.

Références:
Post-acquisition effects of viruses on vector behavior are important components of manipulation strategies. Quentin Chesnais, Gabriela Caballero Vidal, Roxane Coquelle, Michel Yvon, Kerry Mauck, Véronique Brault, Arnaud Ameline. Publié en ligne en Septembre 2020. Oecologia. DOI:. 10.1007/s00442-020-04763-0

Contacts:
- Arnaud Ameline - Enseignant-chercheur, Unité Ecologie et dynamique des système Anthropisés (EDYSAN - CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand...) / Univ Picardie Jules Verne) - arnaud.ameline at u-picardie.fr
- Jonathan Lenoir - Correspondant communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle,...), Laboratoire Ecologie et Dynamique des Systèmes Anthropisés (EDYSAN - CNRS/Univ Picardie Jules Verne) - jonathan.lenoir at u-picardie.fr
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