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Biologie des animaux, des végétaux, des micro-organismes et adaptation aux changements environnementaux (DS0501) 2015
Projet StylHook

Acrostyle dans les stylets de puceron: une clé pour la protection des plantes cultivées

Les pucerons sont des insectes piqueurs-suceurs qui se nourrissent de la sève des végétaux et causent des problèmes agronomiques conséquents, par le détournement des ressources de la plante, mais surtout parce qu’ils sont vecteurs d’innombrables pathogènes. Ils sont responsables de la transmission de centaines de virus, affectant la quasi totalité des plantes cultivées. Les pertes sont estimées à plusieurs millions de tonnes de fruits, légumes, tubercules et céréales, soit plusieurs milliards d’euros par an à l’échelle de la planète. La majorité de ces virus sont retenus au niveau de récepteurs spécifiques, totalement inconnus, situés dans les stylets du puceron, et sont transportés au gré des déplacements des insectes qui les inoculent à de nouvelles plantes hôtes, et ainsi les maintiennent et les dispersent dans l’environnement. Souvent, une seule piqûre de quelques secondes, aussi bien pour l’acquisition que pour l’inoculation, suffit à la propagation des épidémies. Ce mode de propagation est particulièrement difficile à contrecarrer par les méthodes classiques de lutte phytosanitaire, qui font souvent appel à l’utilisation d’insecticides qui n’ont pas une action suffisamment rapide, et qui sont par ailleurs facteurs de risques importants pour la santé humaine et/ou l’environnement.
Nous avons récemment découvert l’acrostyle, un organe situé à la pointe des stylets maxillaires, qui porte les récepteurs du Cauliflower Mosaic Virus (CaMV), et potentiellement ceux d’autres virus, et démontré que ces récepteurs étaient de nature protéique. Nous venons également d’identifier la première protéine qui affleure à la surface l’acrostyle et devrons déterminer si elle joue un rôle dans la transmission des phytovirus. La fonction physiologique de l’acrostyle, hors transmission virale, reste totalement inconnue. Cet organe pourrait, au travers d’interactions protéines/protéines, retenir d’autres composés provenant de la plante ou du puceron, et jouer ainsi un rôle clé dans l’interaction plante/insecte.
Le projet StylHook a pour objectifs i) de recenser de manière exhaustive les protéines cuticulaires de l’acrostyle et de définir les motifs peptidiques accessibles en surface, ii) d’identifier parmi elles les récepteurs de virus, iii) de définir leurs fonctions hors transmission virale, et enfin iv) de développer une étude structurale de ces protéines, seules ou en complexes, afin de comprendre les mécanismes intimes d’interaction virus/vecteur et plante/insecte.
Cibler spécifiquement les motifs peptidiques en surface de l’acrostyle ouvrira alors une nouvelle voie (pour laquelle notre projet propose la « preuve de concept ») à explorer afin de proposer des méthodes de lutte alternatives, plus respectueuses de l’environnement et très ciblées puceron/virus, permettant de bloquer/limiter les interactions virus/vecteur et l’installation des insectes sur la plante.

Partenaires

IAB Inserm U823 Institut Albert Bonniot CR UJF/Inserm U823

INRA Biologie et Génétique des Interactions Plante-Parasite

INSA UMR MAP - Microbiologie Adaptation et Pathogénie

INSERM Centre de Biochimie Structurale

Aide de l'ANR 617 973 euros
Début et durée du projet scientifique janvier 2016 - 36 mois

 

Programme ANR : Biologie des animaux, des végétaux, des micro-organismes et adaptation aux changements environnementaux (DS0501) 2015

Référence projet : ANR-15-CE20-0011

Coordinateur du projet :
Madame Marilyne UZEST (Biologie et Génétique des Interactions Plante-Parasite)

 

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L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.