Mise en œuvre d’un crible génétique en vue de l’identification de résistance aux virus de la jaunisse modérée de la betterave sucrière

Implementation of a genetic screen for the identification of resistances to beet virus yellows

• Auteur / Autrice : Heemee Devi Bunwaree
• Direction : David Gilmer, Véronique Ziegler-Graff
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaire et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 24/10/2024
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de biologie moléculaire des plantes (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Claude Bragard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Guillaume Saubeau, Corinne Schmitt-Keichinger
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Claude Bragard, Sylvie German-Retana
• DOI : 10.70675/927bcc1fzb4d8z476bz87d5ze267d414e359

Mots clés

Mots clés contrôlés

Betterave à sucre

Résistance aux virus

Génétique moléculaire

Phytovirus

Plantes -- Maladies -- Épidémiologie

Mots clés libres

Polérovirus

Beet mild yellowing virus (BMYV)

Beta vulgaris

Viral yellows (VY)

Virus induced gene silencing (VIGS)

Crible visuel

Agroinoculation

Polerovirus

Beet mild yellowing virus (BMYV)

Beta vulgaris

Viral yellows (VY)

Virus induced gene silencing (VIGS)

Visual screening

Agroinfiltratio

Résumé

Depuis l'interdiction des néonicotinoïdes dans l'Union Européenne, la production de betteraves sucrières est fortement menacée par des épidémies de jaunisses virales. Ces maladies sont causées par un complexe de plusieurs virus transmis par les pucerons. Parmi eux, les polérovirus, responsables de jaunisses modérées, tels que le beet mild yellowing virus (BMYV) et le beet chlorosis virus (BChV), sont particulièrement répandus. Afin d’améliorer le criblage des variétés de betteraves sucrières résistantes ou tolérantes aux jaunisses virales, nous avons mis au point un virus recombinant provoquant des symptômes visibles permettant de distinguer facilement et sans autre technologie les plantes infectées des plantes saines. Il s’agit d’un clone de BMYV capable d'induire l'extinction d'un gène endogène via le phénomène de virus induced gene silencing (VIGS) dont l’infection se manifeste par l'apparition accélérée de jaunisses au niveau des nervures des feuilles des betteraves, dès dix jours après l'agroinoculation. Les analyses moléculaires ont révélé que le virus recombinant présente un pouvoir infectieux comparable à celui du virus sauvage, et que l'insertion génétique est stable dans la descendance virale pendant au moins cinq mois après infiltration. Nos résultats ont également montré que le pourcentage de plantes présentant des symptômes de VIGS est représentatif du taux d'infection pour chaque lignée de betteraves testée. L'utilisation de cet outil nous a permis d'identifier visuellement au sein de quarante-deux lignées de betteraves sucrières, une lignée potentiellement résistante au BMYV ainsi que trois lignées partiellement résistantes. De telles lignées représentent des candidats potentiels intéressants pour les programmes de sélection. Ainsi, ce travail valide l'utilisation d'un polérovirus comme vecteur de VIGS, adapté à la betterave sucrière, permettant des criblages visuels et robustes à grande échelle pour l'identification de gènes de résistance ou pour des études fonctionnelles.

Since the ban on neonicotinoids in the European Union, sugar beet production has been severely threatened by virus yellows (VY) epidemics. VY are caused by a complex of several aphid-transmitted viruses, among which the poleroviruses beet mild yellowing virus (BMYV) and beet chlorosis virus (BChV) are highly represented. In order to improve the screening of sugar beet varieties resistant or tolerant to viral yellows, we produced a recombinant virus, allowing easy and rapid visual discrimination between infected and healthy plants, without the need of additional equipment. It is a clone of BMYV capable of inducing the silencing of an endogenous gene via the phenomenon of virus induced gene silencing (VIGS), with infection manifesting as accelerated vein clearing of leaves, starting as early as ten days after agroinoculation. Molecular analyses revealed that the recombinant virus displays the same infectivity as the wild-type virus and that the insert is stable within the viral progeny, till at least five months post-infiltration. Our results also indicated that the percentage of VIGS-symptomatic plants is representative of the infection rate for each evaluated line. The use of this tool allowed us to visually identify one BMYV resistant and three partial resistant lines from forty-two sugar beet lines. Such lines represent interesting potential candidates for breeding programs. Thus, this work validates the use of a polerovirus as a VIGS vector, adapted to sugar beet, allowing large-scale, robust visual screenings for the identification of resistance genes or for functional studies.