Etude de la structure génétique d’une population de Plum pox virus au sein d’un hôte pérenne et de son évolution

par Chiraz Jridi

Thèse de doctorat en Biologie des organismes

Sous la direction de Stéphane Blanc.

Soutenue en 2005

à Montpellier, ENSA .


  • Résumé

    La structure génétique d’une population virale au sein d’un hôte constitue un maillon essentiel pour la compréhension de l’évolution des virus et de leur épidémiologie, cependant cet aspect reste pourtant très peu étudié. Dans le cas des phytovirus, les plantes pérennes constituent un modèle de premier choix pour une étude intra-hôte détaillée. Le travail de thèse se positionne sur cette question et propose d’étudier la structure génétique des populations de Plum pox virus (PPV) --organisme de quarantaine responsable de la maladie de la Sharka chez les arbres fruitiers à noyau du genre Prunus-- au sein d’un hôte pérenne, et d’évaluer les effets de l’alternance des saisons et de la transmission par puceron sur leur évolution. Nous avons réalisé un échantillonnage exhaustif d’un pêcher chroniquement infecté par le PPV depuis 13 ans, suite à un événement d’inoculation unique. Notre échantillonnage a pris en compte l’architecture de l’arbre. L’analyse des échantillons démontre pour la première fois qu’à l’intérieur d’un arbre, il existe des populations virales totalement isolées qui évoluent indépendamment et qui sont en expansion contiguë dans des charpentières différentes. Nous avons aussi mis en évidence un phénomène de "clonage" biologique des variants de PPV à l’intérieur des feuilles. Ainsi, la somme des variants contenus individuellement dans l’ensemble des feuilles, représentent une sorte de collection de l’immense variabilité des génomes viraux que peut contenir la partie aérienne de l’arbre. Un suivi de la variabilité des populations de PPV, au sein de plantes ligneuses inoculées par une source virale homogène, au cours d’une succession de cycles saisonniers accélérés au laboratoire, a confirmé le mécanisme biologique permettant l’évolution de PPV dans son hôte par expansion contiguë : le PPV est transmis depuis les tissus néoformées d’une saison (jeunes branches) à ceux qui les prolongent l’année suivante (nouvelles branches et feuilles associées). Enfin, le suivi de nombreuses lignées de PPV au fil d’une série de cycles de transmission, de plantes à plantes par pucerons vecteurs, suggère la présence d’une dérive génétique plus importante que celle détectée dans les cycles de simulation de saisons.

  • Titre traduit

    Genetic structure and evolution of a Plum pox virus population within perennial host


  • Résumé

    The intra-host genetic structure of a viral population constitutes an essential link for the understanding the virus evolution and epidemiology. In the case of plant viruses, perennial host plants are perfectly suited models for a detailed study of the genetic structure of viral populations. This work proposes to study the genetic structure of Plum pox virus (PPV) populations --a quarantine pest which causes Sharka, the major disease of stone fruits-- in perennial hosts and to assess the effect of both the season cycles and the aphid transmission on their evolution. We completed an exhaustive sampling of a peach tree, chronically infected by PPV for over 13 years. The sampling was carefully designed to reflect the architecture of the tree. Analysis of the samples demonstrates that a long virus/host association results in the differentiation of several distinct virus populations, geographically isolated in different limbs, where they evolve independently through contiguous range expansion. We also present evidence that the tree harbours a huge “bank” of viral clones, each isolated in one of the myriad leaves. A monitoring of the evolution of PPV populations, within woody plants inoculated by an homogeneous viral source, during accelerated season cycles, confirm the biological process involved in PPV evolution by contiguous range expansion within host: the PPV is transmitted from newly formed tissues of one season (young branches) to those expanding them in the following season (newly formed branches and associated leaves). Finally, the monitoring of numerous PPV lineages, through several plant to plant aphid transmission cycles, suggests the presence of higher genetic drift than that operating upon a series of season cycles.

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Informations

  • Détails : 1 vol. ( 152 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 208 réf.

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