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RESAPHID
Vers l'identification des réservoirs des
vecteurs et des virus de la jaunisse de la
betterave
Coordination : Jean-Christophe SIMON (INRAE Rennes)
BEET-RES
2
Contexte
Paysages agricoles
Betteraves cultivées
D'où viens-tu ?
Portes-tu des
virus et
lesquels?
Une problématique complexe
Myzus persicae,
puceron vert du
pêcher
Aphis fabae,
puceron noir
de la fève
Principaux pucerons
vecteurs
Pucerons "généralistes" =
+sieurs centaines de plantes
hôtes
Virus de la
betterave
4 virus
(BMYV, BChV, BYV, BtMV)
Spectre d'hôtes méconnu
4
Objectifs de RESAPHID et BEET-RES
Inférer à partir d’outils moléculaires :
• la capacité migratrice des pucerons vecteurs
• pour définir l’unité de gestion
• les plantes-sources des virus et des vecteurs qui colonisent les betteraves
• pour intégrer ces réservoirs dans les stratégies de gestion
• l’importance relative des différents réservoirs sur l’incidence de la maladie
• pour cibler les actions de gestion
Echantillonnage des pucerons et des plantes
• Types d'échantillonnage
• Plantes cultivées et non cultivées à proximité des parcelles de betteraves peu avant la
période de colonisation (début avril) dans les principaux bassins de production
• Piégeage des pucerons (piège à succion et bacs jaunes) tout au long de la période de
colonisation (mai-juin)
• Suivi de parcelles de betteraves (dans plusieurs départements) pendant la période de
colonisation (mai-juin)
• Identification des espèces de pucerons
• Critères morphologiques
• Analyses moléculaires si ambiguïtés
• Echantillons utilisables pour analyses moléculaires
Bilan échantillonnage des pucerons 2021-2024
• Possibilité d'erreurs de détermination au sein du genre
Myzus
• sur plantes-hôtes (jeunes stades) : confusion possible Myzus
persicae vs M. ascalonicus
• dans les pièges : confusion possible Myzus persicae vs M. certus
• Confirmation par barcoding moléculaire sur spécimens
de référence
• Myzus persicae abondant sur colza et
moutardes = réservoirs majeurs de pucerons
• Présence régulière sur phacélie
• Occasionnel sur certaines adventices ou
plantes sauvages
• Bilan très partiel pour Aphis fabae car pas
espèce focale du projet Resaphid
Nom vernaculaire Nom latin Myzus persicae M. ascalonicus Aphis fabae
Artichaut Cynara cardunculus
Aubergine Solanum melongena
Bardane Arctium lappa
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Betterave Beta vulgaris
Betterave maritime Beta maritima
Bourrache Borago officinalis
Cameline Camelina sativa
Camomille Matricaria chamomilla
Capselle Capsella bursa-pastoris
Cardamine Cardamine hirsuta
Cerfeuil sauvage Anthriscus sylvestris
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Colza Brassica napus
Epinard Spinacea oleracea
Fumeterre Fumaria officinalis
Fève Vicia faba
Laiteron des champs Sonchus arvensis
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Mouron blanc Stellaria media
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Phacélie Phacelia tanacetifolia
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Bilan provisoire : détection des virus dans les plantes
Nom vernaculaire Nom latin Famille BMYV BChV BYV BtMV
Betterave cultivée Beta vulgaris Amaranthaceae X X X X
Betterave maritime Beta maritima Amaranthaceae X X
Bourrache Borago officinalis Boraginaceae
Camomille Matricaria chamomilla Brassicaceae
Capselle bourse-à-pasteur Capsella bursa-pastoris Asteraceae
Cardamine Cardamine hirsuta Brassicaceae
Chénopode Chenopodium album Chenopodiaceae
Colza Brassica napus Brassicaceae
Epinard Spinacea oleracea Amaranthaceae
Fève Vicia faba Fabaceae X
Fumeterre Fumaria officinalis Papaveraceae
Lamier pourpre Lamium purpureum Lamiaceae
Mercuriale Mercurialis annua Euphorbiaceae
Mouron blanc Stellaria media Caryophyllaceae
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• Résultats partiels échantillonnage 2023 (Beet-Res),
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• Betterave maritime : présence de virus mais isolats
différents de ceux sur betterave cultivée + présence
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• Phacélie : réservoir potentiel de BYV et BtMV et de
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Bilan des analyses par génotypage
• Plus de 10000 pucerons récoltés, 5300 M. persicae identifiés
• Génotypage
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• Bilan quantitatif
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• Données 2021, 2022 et 2023 (2024 en cours)
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• G/N = nbre de génotypes /nbre d'individus génotypés
• G/N global : 0,16
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➢ Les populations de M. persicae du nord de la
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Distribution des superclones de Myzus persicae
Les superclones se retrouvent :
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- dans la plupart des départements : large aire de distribution
- sur betterave et Brassicaceae (et autres espèce) : généralistes
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persicae échantillonnés
G1 G2 G10
+ +
N° clones # copies % total # hôtes
G1 459 19% 11
G2 383 16% 12
G10 244 10% 5
G7 188 8% 5
G12 65 3% 5
Dynamique temporelle des superclones
G10
- Identifié préalablement (2009, 2011, 2013, 2014)
- Principalement sur colza
- Mais aussi sur tabac
G1 G2
- Non détecté précédemment : récente émergence ?
Roy et al. 2022, Evolutionary applications
Dynamique saisonnière des superclones sur betteraves
0,00
0,10
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0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
1,00
Week 1 Week 2 Week 3 Week 4 Week 5 Week 6 Week 7 Week 8 Week 9
Fréquence
des
superclones
Semaines d'échantillonnage
2023
G1 G2 G10 G7 Total super
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
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0,60
0,70
0,80
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Fréquence
des
superclones
Semaines d'échantillonnage
2022
G1 G2 G10 G7 Total super
Certaines semaines, 90% des pucerons échantillonnés sur
betterave appartiennent à un des 4 superclones (et 70% à 2) !
Conclusions et perspectives
• L'identification des réservoirs de vecteurs et de virus des jaunisses de la betterave n'est pas
simple
• Diversité des plantes-hôtes sur lesquelles les virus et les vecteurs passent l'hiver
• Réservoirs "actifs" de jaunisses = vecteurs x virus
• Complexité du processus épidémiologique
• Outils d'investigation à valider, améliorer, développer, imaginer
• Des pistes intéressantes à poursuivre
• Colza et moutardes = réservoirs majeurs des vecteurs même si pas réservoirs de virus
• Phacélie = présence fréquente de M. persicae et occurrence de certains virus
• Cycle complet des virus et des vecteurs possible sur betteraves (portes-graines et résidus de culture) :
contribution relative à évaluer
• Les populations de vecteurs sont constituées de qq superclones : analyser leurs caractéristiques
vectorielles et biologiques
REDIVIBE : un nouveau projet financé par le PNRI-C
• REDIVIBE : REservoirs et DIspersion des VIrus de la BEtterave
• Partenaires : INRAE Colmar (Véronique Brault, coordinatrice), INRAE
Bordeaux, INRAE Rennes et l’Institut Technique de la Betterave
• Objectifs
• Prolonger l'identification des réservoirs des virus responsables des jaunisses de la
betterave, ainsi que des pucerons vecteurs
• Caractériser les flux de dispersion des virus de leurs réservoirs vers les cultures
• Définir le rôle respectif des deux principaux pucerons vecteurs, M. persicae et
A. fabae, dans l’établissement et la dispersion de la maladie
• Démarrage : avril 2024, pour 3 ans
Personnes impliquées
• INRAE Rennes, UMR IGEPP
• Yannis Nio
• Christelle Buchard
• Franck Duval
• Fabrice Legeai
• Stéphanie Robin
• Ségolène Buzy
• Loic Daniel
• Anne Le Ralec
• Frédérique Mahéo
• Sylvie Hudaverdian
• Stéphanie Morlière
• INRAE Colmar, UMR SVQV
• Véronique Brault
• Quentin Chesnais
• Aurélie Marmonier
• INRAE Bordeaux, UMR BFP
• Thierry Candresse
• Armelle Marais-Colombel
• ITB
• Amélie Monteiro
• Ghislain Malatesta
• Fabienne Maupas
• Les personnes des différentes délégations
Merci à toutes ces personnes et bien d'autres !

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Vers l’identification des réservoirs de virus et de pucerons vecteurs de la jaunisse de la betterave

  • 1. 1 RESAPHID Vers l'identification des réservoirs des vecteurs et des virus de la jaunisse de la betterave Coordination : Jean-Christophe SIMON (INRAE Rennes) BEET-RES
  • 2. 2 Contexte Paysages agricoles Betteraves cultivées D'où viens-tu ? Portes-tu des virus et lesquels?
  • 3. Une problématique complexe Myzus persicae, puceron vert du pêcher Aphis fabae, puceron noir de la fève Principaux pucerons vecteurs Pucerons "généralistes" = +sieurs centaines de plantes hôtes Virus de la betterave 4 virus (BMYV, BChV, BYV, BtMV) Spectre d'hôtes méconnu
  • 4. 4 Objectifs de RESAPHID et BEET-RES Inférer à partir d’outils moléculaires : • la capacité migratrice des pucerons vecteurs • pour définir l’unité de gestion • les plantes-sources des virus et des vecteurs qui colonisent les betteraves • pour intégrer ces réservoirs dans les stratégies de gestion • l’importance relative des différents réservoirs sur l’incidence de la maladie • pour cibler les actions de gestion
  • 5. Echantillonnage des pucerons et des plantes • Types d'échantillonnage • Plantes cultivées et non cultivées à proximité des parcelles de betteraves peu avant la période de colonisation (début avril) dans les principaux bassins de production • Piégeage des pucerons (piège à succion et bacs jaunes) tout au long de la période de colonisation (mai-juin) • Suivi de parcelles de betteraves (dans plusieurs départements) pendant la période de colonisation (mai-juin) • Identification des espèces de pucerons • Critères morphologiques • Analyses moléculaires si ambiguïtés • Echantillons utilisables pour analyses moléculaires
  • 6. Bilan échantillonnage des pucerons 2021-2024 • Possibilité d'erreurs de détermination au sein du genre Myzus • sur plantes-hôtes (jeunes stades) : confusion possible Myzus persicae vs M. ascalonicus • dans les pièges : confusion possible Myzus persicae vs M. certus • Confirmation par barcoding moléculaire sur spécimens de référence • Myzus persicae abondant sur colza et moutardes = réservoirs majeurs de pucerons • Présence régulière sur phacélie • Occasionnel sur certaines adventices ou plantes sauvages • Bilan très partiel pour Aphis fabae car pas espèce focale du projet Resaphid Nom vernaculaire Nom latin Myzus persicae M. ascalonicus Aphis fabae Artichaut Cynara cardunculus Aubergine Solanum melongena Bardane Arctium lappa Bourse-à-pasteur Capsella bursa-pastoris Betterave Beta vulgaris Betterave maritime Beta maritima Bourrache Borago officinalis Cameline Camelina sativa Camomille Matricaria chamomilla Capselle Capsella bursa-pastoris Cardamine Cardamine hirsuta Cerfeuil sauvage Anthriscus sylvestris Chénopode Chenopodium album Colza Brassica napus Epinard Spinacea oleracea Fumeterre Fumaria officinalis Fève Vicia faba Laiteron des champs Sonchus arvensis Laitue Lactuca sativa Marguerite des champs Leucanthemum vulgare Mouron blanc Stellaria media Moutardes Sinapis sp. Myosotis des champs Myosotis arvensis Plantain lancéolé Plantago lanceolata Pomme de terre Solanum tuberosum Phacélie Phacelia tanacetifolia Séneçon commun Senecio vulgaris Silène Silene alba Valériane Valeriana officinalis Véronique commune Veronica persica Nombre d'espèces hôtes 20 13 6
  • 7. Bilan provisoire : détection des virus dans les plantes Nom vernaculaire Nom latin Famille BMYV BChV BYV BtMV Betterave cultivée Beta vulgaris Amaranthaceae X X X X Betterave maritime Beta maritima Amaranthaceae X X Bourrache Borago officinalis Boraginaceae Camomille Matricaria chamomilla Brassicaceae Capselle bourse-à-pasteur Capsella bursa-pastoris Asteraceae Cardamine Cardamine hirsuta Brassicaceae Chénopode Chenopodium album Chenopodiaceae Colza Brassica napus Brassicaceae Epinard Spinacea oleracea Amaranthaceae Fève Vicia faba Fabaceae X Fumeterre Fumaria officinalis Papaveraceae Lamier pourpre Lamium purpureum Lamiaceae Mercuriale Mercurialis annua Euphorbiaceae Mouron blanc Stellaria media Caryophyllaceae Mouron rouge Lysimachia arvensis Primulaceae Moutarde blanche Sinapis alba Brassicaceae Moutarde des champs Sinapis arvensis Brassicaceae Phacélie Phacelia tanacetifolia Boraginaceae X X Plantain lancéolé Plantago lanceolata Plantaginaceae Ravenelle Raphanus raphanistrum Brassicaceae Rumex Rumex sp. Polygonaceae Séneçon commun Senecio vulgaris Asteraceae Véronique commune Veronica persica Plantaginaceae • Résultats partiels échantillonnage 2023 (Beet-Res), obtenus par séquençage des ARN viraux • Betterave maritime : présence de virus mais isolats différents de ceux sur betterave cultivée + présence A. fabae = réservoir ?? • Phacélie : réservoir potentiel de BYV et BtMV et de M. persicae
  • 8. Bilan des analyses par génotypage • Plus de 10000 pucerons récoltés, 5300 M. persicae identifiés • Génotypage • Individuel • 14 marqueurs microsatellites polymorphes • Bilan quantitatif • >3000 M. persicae avec un génotype complet • Données 2021, 2022 et 2023 (2024 en cours) • Echantillons dans 16 départements du nord de la France
  • 9. Diversité génotypique globale de M. persicae • G/N = nbre de génotypes /nbre d'individus génotypés • G/N global : 0,16 • 2/3 des individus appartiennent à 12 génotypes différents • 1/2 = 4 génotypes (superclones) ➢ Les populations de M. persicae du nord de la France se reproduisent essentiellement par voie clonale (pas de sexe) ➢ Quelques clones dominants composent les populations
  • 10. Distribution des superclones de Myzus persicae Les superclones se retrouvent : - d'une année sur l'autre : bonne survie hivernale - en vol et sur plantes : bonnes capacités migratrices - dans la plupart des départements : large aire de distribution - sur betterave et Brassicaceae (et autres espèce) : généralistes = 45% des individus de M. persicae échantillonnés G1 G2 G10 + + N° clones # copies % total # hôtes G1 459 19% 11 G2 383 16% 12 G10 244 10% 5 G7 188 8% 5 G12 65 3% 5
  • 11. Dynamique temporelle des superclones G10 - Identifié préalablement (2009, 2011, 2013, 2014) - Principalement sur colza - Mais aussi sur tabac G1 G2 - Non détecté précédemment : récente émergence ? Roy et al. 2022, Evolutionary applications
  • 12. Dynamique saisonnière des superclones sur betteraves 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 Week 1 Week 2 Week 3 Week 4 Week 5 Week 6 Week 7 Week 8 Week 9 Fréquence des superclones Semaines d'échantillonnage 2023 G1 G2 G10 G7 Total super 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 Week 1 Week 2 Week 3 Week 4 Week 5 Week 6 Fréquence des superclones Semaines d'échantillonnage 2022 G1 G2 G10 G7 Total super Certaines semaines, 90% des pucerons échantillonnés sur betterave appartiennent à un des 4 superclones (et 70% à 2) !
  • 13. Conclusions et perspectives • L'identification des réservoirs de vecteurs et de virus des jaunisses de la betterave n'est pas simple • Diversité des plantes-hôtes sur lesquelles les virus et les vecteurs passent l'hiver • Réservoirs "actifs" de jaunisses = vecteurs x virus • Complexité du processus épidémiologique • Outils d'investigation à valider, améliorer, développer, imaginer • Des pistes intéressantes à poursuivre • Colza et moutardes = réservoirs majeurs des vecteurs même si pas réservoirs de virus • Phacélie = présence fréquente de M. persicae et occurrence de certains virus • Cycle complet des virus et des vecteurs possible sur betteraves (portes-graines et résidus de culture) : contribution relative à évaluer • Les populations de vecteurs sont constituées de qq superclones : analyser leurs caractéristiques vectorielles et biologiques
  • 14. REDIVIBE : un nouveau projet financé par le PNRI-C • REDIVIBE : REservoirs et DIspersion des VIrus de la BEtterave • Partenaires : INRAE Colmar (Véronique Brault, coordinatrice), INRAE Bordeaux, INRAE Rennes et l’Institut Technique de la Betterave • Objectifs • Prolonger l'identification des réservoirs des virus responsables des jaunisses de la betterave, ainsi que des pucerons vecteurs • Caractériser les flux de dispersion des virus de leurs réservoirs vers les cultures • Définir le rôle respectif des deux principaux pucerons vecteurs, M. persicae et A. fabae, dans l’établissement et la dispersion de la maladie • Démarrage : avril 2024, pour 3 ans
  • 15. Personnes impliquées • INRAE Rennes, UMR IGEPP • Yannis Nio • Christelle Buchard • Franck Duval • Fabrice Legeai • Stéphanie Robin • Ségolène Buzy • Loic Daniel • Anne Le Ralec • Frédérique Mahéo • Sylvie Hudaverdian • Stéphanie Morlière • INRAE Colmar, UMR SVQV • Véronique Brault • Quentin Chesnais • Aurélie Marmonier • INRAE Bordeaux, UMR BFP • Thierry Candresse • Armelle Marais-Colombel • ITB • Amélie Monteiro • Ghislain Malatesta • Fabienne Maupas • Les personnes des différentes délégations Merci à toutes ces personnes et bien d'autres !