Contribution à l'étude du potentiel d’utilisation des Densovirus en lutte microbiologique

Contribution to the study of the potential of Densoviruses in microbial control

• Auteur / Autrice : Cecilia Multeau
• Direction : Mylène Ogliastro
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie Santé
• Date : Soutenance le 11/01/2012
• Etablissement(s) : Montpellier 2
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé (Montpellier ; Ecole Doctorale ; ....-2014)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : UMR 1231 - Biologie Intégrative et Virologie des Insectes - BIVI
• Jury : Président / Présidente : Catherine Braun-Breton
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Mylène Ogliastro, Catherine Braun-Breton, Véronique Brault, Thierry Candresse, Manuella Van Munster, Bernard Raynaud
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Véronique Brault, Thierry Candresse

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pesticides

Relations hôte-parasite

Insectes nuisibles -- Lutte biologique contre

Vecteurs de maladies -- Lutte contre

Densovirus

Mots clés libres

Lutte microbiologique

Densovirus

Specificité d'hôtes

Dynamique de l'infection

Transmission horizontale

Prévalence

Microbial control

Densovirus

Host specificity

Infection dynamic

Horizontal transmission

Prevalence

Résumé

La lutte microbiologique connaît un regain d'intérêt suite aux problématiques soulevée spar les pesticides chimiques en agriculture. L'objectif de ces travaux de thèse est d'étudier le potentiel d'une ressource virale alternative, les Densovirus pathogènes de Lépidoptères,appartenant à la sous famille des Densovirinae, strictement inféodée aux Arthropodes. Nos travaux ont été axés sur trois points (i) décrire le spectre d'hôtes de deux Densovirus candidats et identifier des déterminants de spécificité pour comprendre l'évolution du spectre d'hôtes ; (ii) caractériser des mécanismes de transmission horizontale pour analyser la dynamique de l'infection et (iii) valider des outils de détection des Densovirinae afin d'étudier la diversité génétique virale dans la nature. Le premier axe nous a permis d'identifier (i) un Densovirus candidat qui ne semble être virulent que pour des Lépidoptères ravageurs de culture, et (ii) des déterminants de spécificité à la surface de la capside impliqués le franchissement de la barrière intestinale. Concernant la transmission, nos résultats montrent qu'un Densovirus se propage rapidement dans une population hôte en induisant un comportement cannibale probablement développé par les individus non infectés. Nous avons également caractérisé deux mécanismes de transmission horizontale,par morsures et par un vecteur endoparasitoïde. Enfin, pour étudier la prévalence virale,nous avons mis au point un protocole basé sur le principe d'une PCR nichée que nous avons testé sur des insectes collectés dans la nature. Ceci nous a permis de dresser un inventaire de la diversité d'insectes, sans toutefois révéler à ce jour la présence de Densovirinae. Ces résultats constituent les premières connaissances pour l'élaboration d'un modèle épidémiologique qui nous permettra d'évaluer l'impact sur l'environnement d'utiliser un Densovirus en tant qu'agent de lutte microbiologique.

Microbial control has a renewed interest due to issues raised by chemical pesticides inagriculture. The aim of this work is to propose a new viral resource, Densoviruses pathogenicfor Lepidoptera belonging to Densovirinae sub‐family restricted to arthropods. We focus onthree axes, (i) we described the host range of two Densovirus candidates, and identified hostspecificity determinants to understand host range evolution; (ii) we characterized themechanisms driving the horizontal transmission of Densovirus to model the dynamic of theinfection; and (iii) we validated tools to detect Densovirinae to study the viral geneticdiversity in natura. The first point lead us to identify (i) a Densovirus potentially pathogeniconly for lepidopteran pests, and (ii) few determinants of specificity localized at the surface ofthe capsid that are essential for the midgut recognition, although this barrier of specificity isnot the only one. Concerning horizontal transmission, our results show that a Densovirus canspread rapidly within a host population, inducing a cannibalistic behavior probablydeveloped by non infected individuals. We also characterize two mechanisms involved intransmission, by biting and by an endoparasitoïd vector. To study the densoviral prevalence,we develop a nested PCR and test it on insect sampling. This allowed us to describe theinsect diversity. No Densovirinae have been detected so far. These results are the first steptoward building an epidemiology model that may allow to evaluate the impact of using aDensovirus as a biological control tool.