Sujet stage INRA fitness WDV_VF

 Sujet de stage de Master 2 pour l’année 2015-2016
Caractérisation de propriétés biologiques des souches ‘blé’ et ‘orge’ du virus des
pieds chétifs du blé sur graminées sauvages et cultivées
Contexte
Les céréales (blé, orge, avoine…) sont sensibles à l’attaque de différents types de pathogènes. Parmi ces
bioagresseurs, les souches ‘blé’ et ‘orge’ du virus des pieds chétifs du blé (WDV, Wheat dwarf virus, famille
Geminiviridae, genre Mastrevirus ; Muhire et al., 2013) occupent une place importante dans la hiérarchie des
problèmes sanitaires liés à ces cultures. Ces souches virales sont transmises de plante à plante par la cicadelle
Psammotettix alienus (Della Giustina, 1989) selon le mode persistant (Manurung et al., 2004 ; Zhang et al.,
2010). Compte tenu des altérations physiologiques provoquées par les souches du WDV (nanisme, jaunisse
et dans certains cas mort de la plante infectée), les épidémies de « pieds chétifs » peuvent conduire à des
pertes de rendement pouvant atteindre 90% (Sirlova et al., 2005). Depuis la première description de
symptômes de pieds chétifs en Tchécoslovaquie en 1961 (Vacke, 1961), cette maladie s’est propagée dans
plusieurs zones de production céréalière européennes. Malgré les impacts économiques et agronomiques
majeurs associés au WDV, les connaissances scientifiques relatives à ce phytovirus sont encore
fragmentaires. Pour compléter ces connaissances, nous conduisons plusieurs actions de recherche dont les
objectifs principaux sont de mieux comprendre les processus épidémiques associés à cette maladie. Ce stage
vise à étudier les interactions virus/hôtes impliqués dans le cycle biologique des souches de WDV afin de
mieux comprendre le rôle de différentes espèces hôtes (présentes dans les compartiments cultivés et/ou
sauvages) dans l’épidémiologie de cette maladie virale. En effet, principalement décrites sur orge, blé et
avoine, les souches de WDV possèdent une gamme d’hôtes bien plus large. Ainsi, plusieurs espèces de
graminées cultivées et sauvages ont été décrites comme hôtes du virus des pieds chétifs (Abt & Jacquot,
2015). Cependant, aucune information n’est disponible sur la capacité de chaque espèce hôte à accumuler les
souches de WDV et à servir de source pour la propagation de ces agents phytopathogènes. Les travaux
envisagés dans le cadre de ce stage ont pour objectifs d’acquérir ce type de données.
Objectifs du stage
La principale mission confiée à l’étudiant de Master sera de caractériser des paramètres
épidémiologiques (durée de latence, dynamique et niveau d’accumulation, caractéristiques du pouvoir
infectieux,…) d’isolats de souche ‘blé’ et de souche ‘orge’ du WDV dans plusieurs graminées sauvages et
cultivées. Ainsi, le stagiaire sera chargé de conduire des expérimentations visant à :
1- Inoculer des plantules de différentes espèces de graminées à l’aide de cicadelles.
2- Evaluer la sensibilité des espèces testées.
3- Estimer et comparer les durées de latence (durée requise pour qu’une plante inoculée devienne source pour la
transmission virale) associées à différents couples souche virale / espèce hôte.
4- Suivre la dynamique et l’accumulation virale pour chaque combinaison souche virale / espèce hôte en
analysant à différent pas de temps l’évolution de la charge virale dans les tissus de la plante hôte à l’aide de
procédures d’échantillonnage et de détection calibrées (détection quantitative ou semi-quantitative du
pathogène viral).
5- Estimer, le cas échéant, les conséquences des processus de compétition, pouvant exister entre les souches
‘blé’ et ‘orge’ du WDV lors de la colonisation d’un même hôte, sur les variables mesurées indépendamment
pour chaque souche virale (points 3 et 4 ci-dessus).
Références bibliographiques
Abt, I., & Jacquot, E. Wheat dwarf disease. In Virus Diseases of Tropical and Subtropical Crops. Edited by P. Tennant and G. Fermin
CABI eds. (in press).
Della Giustina, W. (1989). Homoptères Cicadellidae, volume 3 compléments. Faune de France 73. Fédération Française des sociétés
de sciences naturelles, INRA éditions, France.
Manurung, B., Witsack, W., Mehner, S., Gruntzig, M., & Fuchs, E. (2004). The epidemiology of Wheat dwarf virus in relation to
occurrence of the leafhopper Psammotettix alienus in Middle-Germany. Virus Research, 100(1), 109-113.
Muhire, B., Martin, D. P., Brown, J. K., Navas-Castillo, J., Moriones, E., Zerbini, F. M., Rivera-Bustamante, R., Malathi, V.G.,
Briddon, R.W., & Varsani, A. (2013). A genome-wide pairwise-identity-based proposal for the classification of viruses in
the genus Mastrevirus (family Geminiviridae). Archives of Virology, 158(6), 1411-1424.
Sirlova, L., Vacke, J., & Chaloupkova, M. (2005). Reaction of selected winter wheat varieties to autumnal infection with Wheat
dwarf virus. Plant Protection Science, 41(1), 1-7.
Vacke, J. (1961). Wheat dwarf virus disease. Biol. Plant. 3, 228–233.
Zhang, X., Zhou, G. H., & Wang, X. F. (2010). Detection of wheat dwarf virus (WDV) in wheat and vector leafhopper
(Psammotettix alienus Dahlb.) by real-time PCR. Journal of Virological Methods, 169(2), 416-419.
Compétences recherchées et contraintes
Les compétences pratiques exploitées dans ce projet correspondent aux techniques de biologie
végétale (production et entretien de plantes) et de virologie générale (transmission par insectes), et aux outils
d’analyse sérologique (ELISA) et moléculaire (PCR) pour le diagnostic et la quantification des entités
virales. En complément de la production de données au laboratoire (mise en place de dispositifs
expérimentaux, échantillonnage et analyse du matériel biologique), le stagiaire sera également impliqué dans
l’élevage et la manipulation de cicadelles (vectrices des souches virales étudiées). Au-delà des compétences
intrinsèquement requises pour la réalisation d’un projet de recherche, les compétences pratiques nécessaires
correspondent principalement à des techniques permettant de collecter (rigueur, fiabilité, traçabilité et
reproductibilité) et surtout d’exploiter (de la mise en forme à l’analyse statistique) les données brutes
générées. La maitrise de l’anglais scientifique (lecture d’articles) est demandée.
Gratification :
554,40 €/mois
Equipe d’accueil
INRA, UMR BGPI, Equipe Epi2V ‘Epidémiologie végétale et vection’
http://umr-bgpi.cirad.fr/equipes/equipe6.htm
Lieu d’accueil
UMR BGPI, Cirad TA A-54/K, Campus international de Baillarguet, 34398 Montpellier cedex 5
http://umr-bgpi.cirad.fr/acces.htm
Contacts et encadrement
Emmanuel Jacquot, Directeur de Recherche
INRA, UMR BGPI, Montpellier
Tel : 04 99 62 48 36
Email : [email protected]
Sylvie Dallot, Ingénieur de Recherche
INRA, UMR BGPI, Montpellier
Tel : 04 99 62 48 49
Email : [email protected]
Isabelle Abt, Assistant Ingénieur
INRA, UMR BGPI, Montpellier
Tel : 04 99 62 48 67
Email : [email protected]
Maëlle Deshoux, Doctorante
INRA, UMR BGPI, Montpellier
Tel : 04 99 62 41 90
Email : [email protected]