Evolution et écologie des géminivirus à l'échelle des écosystèmes réunionnais : impact du paysage végétal et de l'anthropisation : Soutenance de thèse

Résumé

La simplification des milieux par l’agriculture ou l’introduction d’espèces exotiques envahissantes dans de nouveaux environnements, modifient la composition et la dynamique des communautés végétales et par extension les phytovirus qu’elles hébergent. Ainsi, malgré la difficulté apparente d’analyser l’intégralité des facteurs influençant la richesse et la structure des communautés virales, nous avons choisi d’aborder ces questions par le prisme des hôtes à l’échelle de La Réunion. Tout d'abord nous avons élaboré et évalué une approche métagénomique basée sur le séquençage haut débit, dédiée à la détection de virus à ADN circulaire par l’utilisation combinée de la RCA et du séquençage long reads sur MinION. La comparaison des résultats à ceux obtenus par une méthode classique de clonage-séquençage Sanger a permis de valider la qualité des génomes viraux assemblés et l’utilisation de ce protocole pour l’exploration et la caractérisation des génomes de virus à ADN circulaire. L’utilisation du protocole RCA-MinION sur 273 pools de 61 espèces de Poales échantillonnés sur trois types d’écosystèmes différemment anthropisés (agro-écosystèmes, prairies littorales et altimontaines) a permis d’identifier 92 génomes de virus à ADNsb circulaire. Parmi eux, le génome d’un virus chimérique issu de la recombinaison entre un géminivirus et un alphasatellite s’est distingué. Au-delà de démontrer une nouvelle fois la grande variabilité et le fort potentiel d’évolution des virus du phylum Cressdnaviricota, la caractérisation du génome de ce virus et l’étude de sa biologie nous éclairent sur le rôle du multipartisme et de la synergie virale inter-espèces dans l’adaptation à l’hôte. Par ailleurs, douze espèces du genre Mastrevirus, nouvellement décrites ou non, un génome défectif et un alphasatellite ont été caractérisés moléculairement. Les mastrévirus ont été identifiés en majorité sur des Poaceae annuelles exotiques échantillonnées dans les agro-écosystèmes. L’analyse globale du réseau d’interactions plantes-virus a révélé une corrélation positive entre la richesse en hôtes et en mastrévirus, compatible avec un effet d’amplification. Avec l’absence d’une communauté virale résidente à La Réunion, nous avons mis en lumière une association entre les mastrévirus et les plantes exotiques inféodées aux milieux agricoles, suggérant que l’origine de ces virus sur l’île est intimement liée à l’introduction de matériel végétal infecté depuis le continent Africain. Enfin, nous avons étendu ces analyses à l'ensemble des phytovirus décrits sur des espèces herbacées non cultivées indigènes et exotiques pour la fraction des sites présentant les contrastes les plus forts dans leurs degrés d’invasion végétale. Grâce à la combinaison de deux approches métagénomiques généralistes, nous avons détecté 28 genres de 18 familles de phytovirus parmi lesquelles, 45% semblent appartenir à des espèces virales jamais décrites. Globalement, les plantes indigènes présentent une plus grande richesse virale que les exotiques, compatible avec l’hypothèse du relâchement de la pression parasitaire lors des évènements d’introduction. De plus, certains virus connus comme responsables de maladies d’importance économique ont été détectés sur des hôtes exotiques collectés dans les agro-écosystèmes. Comme pour les mastrévirus, ces descriptions semblent confirmer que les agro-écosystèmes représentent les portes d’entrée privilégiées de nombreux phytovirus à La Réunion. Enfin, la détection du barley yellow dwarf virus (BYDV ; famille des Tombusviridae) sur flouve odorante, Anthoxanthum odoratum (Famille Poaceae), dans les écosystèmes altimontains de La Réunion, et son absence dans les agro-écosystèmes, pourraient suggérer un phénomène de mutualisme hôte-virus et le rôle potentiel, voire essentiel, de ce virus dans le succès de l'invasion de cette plante exotique dans ces écosystèmes