Caractérisation moléculaire du pouvoir pathogène du virus Y de la pomme de terre (PVY), en relation avec le phénomène de nécrose

Abstract

Diplôme : Dr. d'UniversiteLe PVY, Potato virus Y. appartenant à la famille des Potyviridae, est le membre-type du genre des Potyvirus. Historiquement, les souches pomme de terre du PVY sont divisées en trois groupes de souches : PVYO, PVYN et PVYC selon leur réaction sur Nicotiana tabacum et Solanum tuberosum. Depuis 1980, deux variants importants du groupe de souches PVYN ont été décrits : le PVYNTN, qui induit la maladie des nécroses annulaires superficielles sur les tubercules de pomme de terre (PTNRD) et le PVYN-W, qui cause des nécroses nervaires typiques sur Nicotiana tabacum, mais se différencie des isolats PVYN par sa non-réaction avec des anticorps monoclonaux anti-PVYN. En raison de l'importance économique croissante de la PTNRD, un programme de recherche a été engagé afin d'apporter de nouvelles connaissances sur le génome du PVY et de tenter d'identifier le ou les gènes viraux impliqués dans le phénomène de nécrose sur les tubercules de pomme de terre ainsi que sur les feuilles de tabac. Dans cette optique, nous avons sélectionné une gamme d'isolats PVY comprenant des isolats PVYN, PVYNTN, PVYN-W et PVYO qui se différencient par leur aptitude à induire des nécroses sur ces deux plantes hôtes. L'ensemble du génome et chaque gène de ces isolats sont soumis à une étude RT-PCR-RFLP afin de localiser une région où les profils de restriction sont corrélés aux propriétés biologiques. Ainsi la comparaison du polymorphisme génétique avec le pouvoir nécrosant des isolats PVY, nous permet de proposer des hypothèses sur la localisation génétique des facteurs de la nécrose. Dans le cadre de la nécrose sur tabac, les résultats obtenus indiquent que la région du génome PVY responsable de ce symptôme serait localisée dans les 4 000 premiers nucléotides. Plus précisément, il semblerait que le facteur assistant de la transmission aphidienne (HC-Pro) soit impliqué, du fait que seuls les isolats nécrosant (PVYN, PVYNTN, PVYN-W) présentent les mêmes profils de restriction au niveau de cette région. Concernant la nécrose sur les tubercules de pomme de terre, la localisation précise du déterminant de la nécrose est plus délicate. Les résultats enregistrés indiquent que les 5 600 derniers nucléotides de l'ARN viral semblent jouer un rôle dans cette maladie. Suite à l'analyse RFLP effectuée sur chaque gène, nous observons que seuls les restrictotypes obtenus au niveau des régions NIa, NIb et CP permettent de différencier les isolats nécrotiques des isolats non-nécrotiques sur tubercule de pomme de terre. Par conséquent, ces régions seraient, seules ou en association, impliquées dans ce phénomène. Ce travail de thèse a également révélé le caractère multi-recombinant du génome des isolats PVYNTN, et dans une moindre mesure pour celui des isolats PVYN-W. Ainsi, la propriété nécrosante des isolats PVYNTN sur les tubercules de pomme de terre pourrait également résulter de la structure mosaïque de leur génome. La succession de séquences de type PVYN et PVYO pourrait être impliquée dans ce phénomène par des interactions spécifiques entre les gènes ou des parties de gènes de nature différente. Pour contrôler ces hypothèse, plusieurs mutations ciblant les gènes susceptibles d'intervenir dans ces phénomènes de nécrose ont été initiées en utilisant un clone infectieux complet de PVY. Ce travail de thèse à également apporté des informations sur l'évolution du PVY en démontrant l'importance des événements de recombinaison au sein des variants PVYNTN et PVYN-W. En conclusion, cette caractérisation génétique a permis d'acquérir une meilleure connaissance du génome du PVY, qui conduira à très court terme à la mise au point d'outils de détection spécifiques des isolats PVY variants