Origine, variabilité et gestion des populations de Xiphinema index, le nématode vecteur du Grapevine, fanleaf virus (GFLV)

• Auteur / Autrice : Laure Villate
• Direction : Daniel Esmenjaud
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie et agronomie
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Rennes, Agrocampus Ouest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Nématodes parasites

Génétique des populations

Maladies de la vigne

Résumé

La maladie du court-noué, virose la plus grave de la vigne, est principalement due au Grapevine fanleaf virus (GFLV). Ce virus est transmis de plante à plante, dans le sol, par le nématode ectoparasite Xiphinema index. Une approche pluridisciplinaire combinant démographie spatiale, génétique des populations, phylogéographie et agronomie a été réalisée afin de mieux comprendre le fonctionnement des populations de ce nématode à trois échelles spatiales : la parcelle de vigne, la région bordelaise et le monde. L’étude de démographie spatiale, conduite dans trois parcelles de vigne, montre que les nématodes se situent majoritairement entre 40 et 100 cm de profondeur, dans les horizons où les radicelles sont les plus abondantes. Elle révèle un patron agrégé et une structuration en voisinage des effectifs, avec des foyers de 6 à 8 m de diamètre. Nos résultats suggèrent également la formation d’un foyer primaire due à l’introduction initiale des nématodes en bordure de parcelle, suivie du développement d’un foyer secondaire, préférentiellement dans le sens des rangs de vigne, vraisemblablement par le travail du sol, et illustrent la corrélation entre les répartitions spatiales du virus et du nématode. Le génotype, avec sept loci microsatellites de nématodes prélevés sur six parcelles du Bordelais permet de préciser le régime de reproduction de X. Index. Tous les indices d’un mode de reproduction asexué sont retrouvés (notamment un fort déséquilibre de liaison et un excès en hétérozygotes) mais l’existence de rares évènements de reproduction sexuée associés à de très forts taux de clonalité (95 % pour une parcelle ; 99 à 100 % pour les autres) est également mise en évidence. Un échantillonnage hiérarchérisé estimant la diversité et la structure génétique aux niveaux échantillon de sol, parcelle de vigne et région, et combinant analyses Bayésiennes, analyses multivariées et reconstruction phylogénétiques, ainsi qu’une dimension spatiale, a permis de détecter et de localiser finement les individus issus de reproduction sexuée aux zones de contact entre groupes génétiques différents, ce qui suggère que la reproduction sexuée est favorisée entre deux foyers de nématodes

The nematode Xiphinema index has the greatest economic impact in vineyards, as it transmits the Grapevine fanleaf virus. GFLV is transmitted in the soil, grapevine, by the nematode feeding on growing root tips. We realised a multidisciplinary approach, combining spatial demography, population genetics, phylogeography and agronomy, to better understand the population functioning of this nematode at three spatial scales : the grapevine field the region of the Bordeaux vineyard and the world. In the spatial demography study, conducted in three grapevine fields, we showed that the highest numbers of individuals occurred at 40 to 110 cm depth, corresponding to the two layers where the highest densities of fine roots were observed. We revealed an aggregative spatial pattern, together with a significant neighbourhood structure of nematode densities, with patches of 6 to 8 m diameter. The nematode distribution suggests an initial introduction of nematodes in primary patches and then the onsed and development of secondary patches, preferentially in the direction of vine rows. This culd be an effect of tillage during mechanical weeding which is performed exclusively in the direction of vine rows. Finally, nematode patches correlated significantly with those of GFLV-infected grapevine plants. By genotyping, with seven microsatellites, nematodes individuals collected in six grapevine fields, we précised the reproductive mode of X. Index. All cues of an asexual reproductive mode are found (high linkage disequilibrium and heterozygous excess) but the existence of some rare sexual reproduction events associated with high levels of clonality (95 % for one given plot ; 99 to 100% for the others) is also revealed. A hierarchical sampling, estimating the genetic diversity and structure at the scales of soil-sample, grapevine plot and vineyard region, and combining Bayesian and multivariate analysis and phylogenetic reconstructions, as well a spatial dimension, allowed to detct region, and combining Bayesian and multivariate analysis and phylogenetic reconstructions, as well a spatial dimension, allowed to detect and finally localise sexually produced individuals at the contact zones between different genetic clusters, which suggest that sexual reproduction is favoured between two nematode patches.