Un projet soutenu par la région Langudoc-Roussillon

La Région Languedoc-Roussillon a lancé en 2011 un appel à projets pour soutenir de jeunes scientifiques talentueux et leur équipe de recherche. Cette aide régionale doit permettre, entre autres, aux chercheurs et à leurs équipes de s’affirmer plus rapidement dans leur secteur, de soutenir leur créativité, d’accélérer l’émergence de nouvelles voies de recherche innovantes et favoriser la valorisation économique de leurs résultats de recherche.
Le projet de Marilyne Uzest retenu par la Région Languedoc Roussillon "Caractérisation biochimique et fonctionnelle de l’acrostyle – rôle dans la transmission de virus de plante et les interactions plante/insecte" concerne la transmission de virus aux plantes par les pucerons.

L'acrostyle, un organe porteur de virus

Les pucerons sont des insectes qui se nourrissent de la sève des végétaux, et qui sont responsables de la transmission de centaines de virus, eux-mêmes capables d’infecter la quasi-totalité des espèces végétales cultivées dans le monde, causant des dégâts énormes sur les plans agronomique, économique et humain.
La majorité de ces virus sont retenus aux niveaux de récepteurs spécifiques situés dans les stylets (pièces buccales des pucerons). Un organe particulier, l’acrostyle, situé à l’extrémité distale des stylets maxillaires, porte lui-même les récepteurs d’au moins une espèce virale, et est susceptible d’être le siège de rétention de nombreux autres virus, et de jouer un rôle très important dans les interactions plante/insecte. Le projet consiste à identifier les protéines présentes dans cet organe – potentiellement réceptrices de virus – et de caractériser leur fonction intrinsèque.

Comprendre le fonctionnement de l'acrostyle

Le premier objectif est de cloner et caractériser une ou plusieurs protéines présentes au niveau de l’acrostyle lorsque celles-ci auront été identifiées, et d’apporter des informations nouvelles sur les interactions possibles entre les insectes et leur plante hôte. Outre la compréhension de la fonction physiologique de l’acrostyle en dehors de la transmission virale, le résultat majeur attendu est l’identification d’au moins un récepteur de virus transmis selon le mode non-circulant, car aucun n’a à ce jour été identifié et ceci quel que soit le couple virus/vecteur considéré.

Pour interférer sur l'accrochage des virus

Ces deux avancées permettront de proposer des stratégies de lutte alternatives, novatrices et efficaces, plus respectueuses de l’environnement, pour combattre de manière générique la transmission et la propagation des épidémies virales. En effet, les moyens de lutte actuels font parfois appel à l’utilisation massive de produits insecticides, ce qui conduit à l’apparition de résistances parmi les populations de pucerons, où les survivants (et les immigrants) sont de toute manière presque toujours suffisants pour transmettre les virus – ce qu’ils peuvent faire dès la première piqûre dans la plante. Fort des nouvelles connaissances établies ici, il s’agira alors de définir des petites molécules capables d’interagir avec les récepteurs ou les autres protéines de l’acrostyle, interférant ainsi directement avec l’accrochage des virus sur l’acrostyle et/ou l’installation des pucerons sur les plantes.




A : Puceron vert du pois Acyrthosiphon pisum utilisé dans ce projet pour caractériser l'acrostyle et les récepteurs de virus non-circulants. Le faisceau des 4 stylets à l'intérieur du rostre est entourré.
B : Observation de la pointe d'un stylet maxillaire en microscopie électronique à balayage. Les flèches noires définissent les contours de l'acrostyle, organe sur lequel est retenu le cauliflower mosaic virus.
C-E : Pointe d'un stylet maxillaire de puceron observée en microscopie à épifluorescence. La protéine virale P2 du cauliflower mosaic virus fusionnée à la GFP (fluorescence verte) est retenue spécifiquement dans le canal commun de l'acrostyle (C). Présence de protéines cuticulaires à motif RR2 au niveau de l'acrostyle révélées par immuno-marquage des stylets maxillaires avec un anticorps spécifique (D). Le marquage plus fort obtenu après digestion partielle des stylets à la chitinase (E) montre que ce motif est présent au niveau de l'acrostyle enfoui sous une couche de chitine.
Ca : canal alimentaire, Cs : canal salivaire, Cc : canal commun
Clichés : © INRA Marilyne Uzest