Potyvirus yituberosi, aussi appelé virus Y de la pomme de terre (PVY, sigle de Potato virus Y), est un phytovirus pathogène de la famille des Potyviridae. C'est l'un des plus importants virus affectant les cultures de pomme de terre.
L'infection des plants de pomme de terre par le virus Y provoque divers symptômes en fonction de la souche virale. Elle se traduit souvent par une simple baisse de rendement, mais aussi par l'apparition de taches nécrotiques dans les tubercules, qui rendent les pommes de terre impropres à la vente et peuvent donc entraîner une perte de revenus importante pour les producteurs. Ces derniers symptômes sont connus sous le nom de « maladie des taches annulaires nécrotiques de la pomme de terre ».
Le virus Y est transmis par diverses espèces de pucerons qui en sont le vecteur le plus important, mais il peut aussi rester en sommeil dans les tubercules utilisés comme semence. Il s'ensuit que l'utilisation de la même souche de pomme de terre pour la production de plants pendant plusieurs générations se traduit par une augmentation progressive de la charge virale et des pertes de plus en plus importantes de produits.
En Afrique du Sud, la production de pommes de terre a subi des pertes considérables dues au virus Y . Cette augmentation du taux d'infection est attribuable à plusieurs facteurs : diminution marquée de l'efficacité et de l'emploi des insecticides aphicides, emploi de plants de pommes de terre infectés, irrigation mal conduite et absence de méthodes de détection sensibles, rapides et fiablesCoetsee, J. (2005). Virusse bedreig hele aartappelbedryf, Landbouweekblad, 61637: 44-45.. L'augmentation de la température moyenne en hiver due au réchauffement climatique a également conduit à une prolifération des pucerons, ce qui a conduit à une augmentation de la diffusion du virus.
Virus Y de la pomme de terre, hôtes, souches et symptômes
Le virus Y de la pomme de terre appartient au genre potyvirus. Ce genre est le plus important des groupes de phytovirus et est considérée comme l'un des groupes de virus les plus destructeurs affectant les cultures de pomme de terreWard, C.W. and Shukla, D.D. (1991). Taxonomy of potyviruses: current problems and possible solutions. Intervirology, 32: 269-296.. Le genre Potyvirus contient plus de 200 membres qui provoquent des pertes importantes en agricultureJawaid, A. Khan A.J and Dijkstra J. (2002). Plant Viruses as Molecular Pathogens. Food Products Press, The Haworth Press Inc., N.Y.. Le virus Y affecte plusieurs espèces de grande importance économique. Il s'agit notamment, outre la pomme de terre, du tabac (Nicotiana tabacum L.), de la tomate (Lycopersicon esculentum Mill) et du piment (Capsicum frutescens L.)McDonald, J.G. and Singh, R.P. (1996). Host range, symptomology and serology of isolates of Potato virus Y (PVY) that share properties with both the PVYN and PVYO strain groups. Amer. Pot. J., 73: 309- 314.. L'importance des dégâts causés aux cultures dépend de la souche de virus Y concernée, de la charge virale, du moment où l'infection se produit ainsi que de la résistance de l'hôte envers le virusWarren, M., Krüger, K. and Schoeman, A.S. (2005). Potato virus Y (PVY) and potato leaf roll virus(PLRV): Literature review for potatoes South Africa. Department of Zoology and Entomology, Faculty of Natural and Agricultural Sciences, University of Pretoria.. La résistance des plantes hôtes à l'infection par le virus Y est souvent faible. L'infection d'un champ de pommes de terre par ce virus peut entraîner une perte de rendement comprise entre 10 et 100 %.
On a démontré que le virus Y compte différents isolats provoquant des symptômes différents chez la pomme de terreDelgado-Sanchez, S. and Grogan, R.G. (1970). Potato virus Y. CMI/AAB Descriptions of plant viruses. 37: CMI/AAB, Kew, Surrey, England, 4 pp.. La grande variabilité biologique, sérologique et moléculaire des isolats du virus Y rend particulièrement difficile leur classification en souches particulières. La variété des symptômes et l'apparition du virus YNTN nécrotique a conduit à la recherche d'outils de classement plus fiables que l'identification sérologique simple. Traditionnellement, on distingue trois souches principales de virus Y : PVYC, PVYN et PVYO. Le PVYC, désigné à l'origine sous le nom de « virus C de la pomme de terre », a été la première souche reconnue et identifiée dans les années 1930Salaman, R.N. (1930). Virus diseases of potato: Streak. Nature, 126: 241.. Le PVYC induit une réponse hypersensibles chez une vaste gamme de cultivars de pomme de terre. Ces réactions incluent la formation de motifs de mosaïque légère ou en filets pointillés. Contrairement aux autres souches de virus Y, certaines souches de PVY ne sont pas transmissibles par les puceronsBlanco-Urgoiti, B., Tribodet, M., Leclere, S., Ponz, F., Perez dé San Roman, C., Legorburu, F.J. and Kerlan, C. (1998). Characterization of potato potyvirus y isolates from seed potato batches. Situation of the NTN, Wilga and Z isolates. Eur. J. Pl. Path., 104: 811-819. Des études précédentes de Visser et al.Visser, J.C., Rothmann, A.H. and Bellstedt, D.U. (Unpublished). An assessment of recombination patterns in South African strains of potato virus Y (PVY). Honours thesis. n'ont identifié aucun isolat local appartenant à la souche PVYC, mais elle a été signalée en Afrique du SudBrunt, A.A. (2001). Potyviruses. In: Loebenstein G., Berger, P.H., Brunt, A.A. and Lawson, R.H. (eds), Virus and virus-like diseases of potatoes and production of seed-potatoes. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, pp 77-86.De Bokx, J.A. (1981). CMI/AAB Descriptions of plant viruses. Potato virus Y. 37: 242. Downloaded from the worldwide web: www.dpvweb.net/dprv/showdpv.php?dpvno=242. Une deuxième souche du virus Y est le PVYNSmith, K.M. and Dennis, R.W.G. (1940), qui a été décrite chez des plants de tabac cultivés à proximité de plants de pomme de terreCrosslin, J., Hamm, P., Shiel, P., Hane, D., Brown, C. and Berger, P. (2005). Serological and Molecular Detection of Tobacco Veinal Necrosis Isolates of Potato Virus Y (PVYN) from Potatoes Grown in the Western United States. Amer. J. Pot. Res., 82: 263-269.. La souche PVYN provoque une nécrose modérée des feuilles et même pas de dégâts aux tubercules. La souche ordinaire du virus Y est désigné comme PVYO. L'infection d'un plant de pomme de terre par le PVYO provoque des dégâts peu importants sur les tubercules mais pas de nécrose des feuillesBoonham, N., Walsh, K., Hims, M., Preston, S., North, J. and Barker, I. (2002). Biological and sequence comparisons of Potato virus Y isolates associated with potato tuber necrotic ringspot disease. Pl. Path., 51: 117-126.. Les deux souches PVYN et PVYO sont transmissibles par les pucerons et sont présentes en Afrique du Sud. En Europe, on a démontré que ces deux souches se sont recombinées pour former la souche PVYNTNBoonham, N., Walsh, K., Preston, S., North, J., Smith, P. and Barker, I. (2002). The detection of tuber necrotic isolates of Potato Virus Y, and the accurate discrimination of PVYO, PVYN and PVYC strains using RT-PCR. J. Virol. Meth., 102: 103–112.Lorenzen, J.H., Meacham, T., Berger, P.H., Shiel, P.J., Crosslin, J.M., Hamm, P.B. and Kopp, H. (2006). Whole genome characterization of Potato virus Y isolates collected in the western USA and their comparision to isolates from Europe and Canada. Arch. Virol., 151: 1055-1074.. On attribue au PVYNTN la capacité de déclencher la maladie des anneaux nécrotiques du tubercule. Les tubercules atteints par cette maladie sont invendables et l'infection par la souche PVYNTN a donc un effet économique plus important que l'infection par les autres souches.
Transmission du virus Y de la pomme de terre Le virus Y peut se transmettre aux plants de pomme de terre par greffe, par l'inoculation de la sève ou par les pucerons. Le mode le plus fréquent d'infection par le virus Y passe par les pucerons. Ces insectes piqueurs peuvent aussi causer des dommages directs aux plantes, mais c'est leur rôle de vecteur viral qui a la plus grande incidence économique Halbert, S.E., Corsini, D.L. and Wiebe, M.A. (2003). Potato virus Y transmission efficiency for some common aphids in Idaho. Amer. J. Pot. Res., 80: 87-91.Radcliffe, E.B. and Ragsdale, D.W. (2002). Aphid-transmitted potato viruses: The importance of understanding vector biology. Amer. J. Pot. Res. 79: 353-386. Radcliffe, E.B. (1982). Insect pests of potato. Ann. R. Ento., 27: 173-204.. Dans les climats froids, les pucerons passent l'hiver soit sous forme de pucerons aptères donnant naissance à des jeunes (vivipares), soit sous forme d'œufs. Divers hôtes, mauvaises herbes ou autres cultures, servent de réservoirs de reproduction et de colonies temporaires pour ces pucerons avant qu'ils ne migrent vers les champs de pommes de terre. Dans les climats tempérés, comme en Afrique du Sud, les pucerons se reproduisent de manière asexuée sur les mauvaises herbes, les autres cultures, les plantes indigènes et les plantes de jardin. De ce fait, de nombreux pucerons sont présents toute l'année. Une étude de Radcliffe et Ragsdale (2002) souligne l'importance d'un contrôle rigoureux et efficace des populations de pucerons, dans la mesure où les virions du virus Y sont introduits dans les champs de pomme de terre presque uniquement par les pucerons ailés à partir de sources de virus extérieures. L'intervention de pucerons aptères dans cette transmission du virus Y vers les cultures de pommes de terre n'a jamais été démontrée Ragsdale, D.W., Radcliffe, E.B., DiFonzo, C.D. (1994). Action thresholds for an aphid vector of potato leaf roll virus, pp. 99-110. In: Zehnder, G.W., Powelson, M.L., Jansson, R.K. and Raman, K.V. [ed.], Advances in potato pest biology and management. American Phytopathological Society, Minnesota, USA..
On a constaté que le puceron vert du pêcher (Myzus persicae) est le plus efficace dans le rôle de vecteur viral Van Hoof, H.A. (1980). Aphid vectors of potato virus YN. Neth. J. Pl. Path., 86: 159., mais d'autres pucerons, tels Aphis fabae, Aphis gossypii, Aphis nasturtii, Macrosiphum euphorbiae, Myzus certus, Myzus humuli et Rhopalosiphum insertum, sont aussi fortement associés à la transmission virale.