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Du temps de la recherche et des crises sanitaires

Mis à jour le 12/02/2019
Publié le 11/02/2019

le cas de Xylella fastidiosa

Depuis l’été 2015 et la première détection de la bactérie Xylella fastidiosa en Corse, plusieurs équipes de l’INRA aux compétences diverses et complémentaires se sont mobilisées afin d’inférer des éléments de l’histoire de l’invasion de cette bactérie en France, d’évaluer la situation sanitaire actuelle en Corse et PACA et de réaliser des projections sur l’expansion possible de la bactérie en Europe. Ces travaux de recherche ont été menés en collaboration avec les services de l’Etat, le conservatoire botanique national de Corse, l’Université de Corse, l’Anses mais aussi des producteurs et citoyens. De nouveaux outils de détection de la bactérie, développés pour les insectes vecteurs et les plantes, ont aidé à estimer la distribution de la bactérie sur l’île et à mettre en évidence plusieurs entités génétiques. Le séquençage de génomes complets des souches majoritaires a permis d’étudier leur proximité génétique avec les souches américaines dont elles dérivent. Des modèles mécanistico-statistiques ont été utilisés afin de retracer les scenarios possibles de colonisation en Corse et d’identifier de potentiels réservoirs d’infection. Des modèles d’enveloppes climatiques ont été appliqués pour prédire les zones qui seraient favorables à leur établissement en Europe. En conclusion, l’exemple de Xylella fastidiosa illustre la capacité de l’INRA à rapidement initier des recherches et à apporter des résultats scientifiques innovants dans un contexte de crise sanitaire.

Illustration : Olivier atteint par Xylella fatidiosa. © Inra, Marie-Agnès Jacques
Illustration : Olivier atteint par Xylella fatidiosa © Inra, Marie-Agnès Jacques

  • Contexte et enjeux

En juillet 2015, la bactérie Xylella fastidiosa est détectée en Corse sur Polygala myrtifolia (Chauvel et al., 2015). Le large spectre de plantes-hôtes de cette bactérie et l’impact socio-économique de certaines maladies qu’elle engendre aux USA, au Brésil en Italie, en font une menace redoutable tant pour l’agriculture que pour la biodiversité agricole et forestière européenne. L’état de crise est déclaré. L’hypothèse initiale est une introduction récente sur le territoire français. Une politique d’éradication est mise en place, conformément aux exigences européennes. Les chercheurs de l’INRA se mobilisent afin de proposer des outils d’identification des souches, faire un état des lieux de la situation et mettre en place des programmes de recherche pour répondre à cette crise. Rapidement, il est mis en évidence que la sous-espèce présente en Corse est différente de celle qui s’attaque aux oliviers italiens dans les Pouilles. Lorsque les recherches débutent, les connaissances sur la maladie et ses vecteurs sont parcellaires. Elles viennent essentiellement des Amériques d’où la bactérie est originaire mais la sensibilité et la capacité de résilience des plantes européennes sont peu connues de même que les vecteurs potentiels.

  • Résultats

Les équipes de l’INRA sont impliquées dans plusieurs projets européens (PONTE, XF-FACTORS, CURE-XF et le projet Euphresco PROMODDE) ainsi que dans un projet soutenu par la collectivité de Corse. Les premiers résultats des travaux de recherche menés à l’Unité d’Angers (microbiologie), d’Avignon (modélisation) et de Montpellier (modélisation, entomologie) sont maintenant publiés.

Grâce à de nouveaux outils moléculaires de détection de la bactérie dans les insectes, les chercheurs ont mis en évidence que Xylella fastidiosa était présente sur toute la Corse, y compris dans des zones supposées non contaminées (Cruaud et al., 2018). Plusieurs souches génétiquement distinctes ont été mises en évidence, identiques ou non à celles qui avaient été détectées en parallèle sur les plantes (Denancé et al., 2017). Le séquençage des génomes complets des souches majoritaires isolées sur plantes en Corse a permis de montrer qu’il s’agissait de souches proches mais néanmoins divergentes des souches américaines responsables de pathologies sur amandiers et chênes (Denancé et al., 2017). Des modèles mécanistico-statistiques ont été utilisés sur les occurrences des foyers d’infection afin de retracer les scénarios possibles de colonisation en Corse et d’identifier de potentiels réservoirs d’infection (Soubeyrand et al., 2018).

Recherches sur Xylella fastidiosa, UMR IRHS, Inra Pays de la Loire. © Inra, Nathalie Mansion
Recherches sur Xylella fastidiosa, UMR IRHS, Inra Pays de la Loire © Inra, Nathalie Mansion

Les résultats de l’ensemble de ces études montrent que, contrairement à ce qui avait été envisagé au début de la crise, la bactérie a probablement colonisé la Corse depuis plusieurs dizaines d’années. Ce résultat n’est pas surprenant étant donné les échanges importants de plantes entre l’Europe et les Amériques au cours des dernières décennies. Parallèlement, les modélisations d’aire de distribution potentielle, récemment mises en ligne (Godefroid et al., 2018), montrent que 3 sous-espèces de Xylella fastidiosa trouvent dans une large partie de l’Europe (multiplex, fastidiosa) ou seulement dans la partie méridionale (pauca), des zones favorables à leur établissement.

  • Perspectives

Les recherches continuent afin de mieux comprendre le rôle des facteurs abiotiques (température, humidité) et biotiques (communautés de vecteurs, plantes) dans l’épidémiologie de la maladie. Le but de ces recherches est à terme de proposer des solutions pour limiter la progression de Xylella fastidiosa, anticiper la colonisation de nouveaux territoires et éviter une flambée dans les zones déjà contaminées tout en tenant compte du contexte actuel de changement climatique. L’exemple de Xylella fastidiosa a également servi de preuve de concept sur les bénéfices de l’implication coordonnée du département SPE dans une crise sanitaire gérée par les pouvoirs publics. Il est en partie à l’origine du rôle majeur que joue l’INRA dans la plateforme d’épidémiosurveillance en santé végétale créée en 2018, plateforme qui devrait favoriser les synergies entre la recherche à l’INRA et les composantes opérationnelles de l’épidémiosurveillance des dangers dont l’Etat a la charge. Des propositions de recherches seront déposées à l’appel d’offre 2019 de l’ANR.

Homalodisca vitripennis : "cicadelle pisseuse" est une espèce d'insectes hémiptères de la famille des Cicadellidae. © Inra, Christian Lannou
Homalodisca vitripennis : "cicadelle pisseuse" est une espèce d'insectes hémiptères de la famille des Cicadellidae © Inra, Christian Lannou

  • Valorisation

3 publications, 3 preprints, interventions auprès de la DGAl (groupe de travail Xf). Rapport d’enquête (2015).

Publications
- Cruaud A, Gonzalez A-A, Godefroid M, Nidelet S, Streito J-C, Thuillier J-M, Rossi J-P, Santoni S, and Rasplus J-Y. 2018. Using insects to detect, monitor and predict the distribution of Xylella fastidiosa: a case study in Corsica. Scientific reports in press. https://doi.org/10.1101/241513
- Denancé N, Legendre B, Briand M, Olivier V, de Boisseson F, Poliakoff F, and Jacques M-A. 2017. Several subspecies and sequence types are associated with the emergence of Xylella fastidiosa in natural settings in France. Plant Pathology 66:1054-1064. https://doi.org/10.1111/ppa.12695 
- Soubeyrand S, de Jerphanion P, Martin O, Saussac M, Manceau C, Hendrikx P, and Lannou C. 2018. Inferring pathogen dynamics from temporal count data: the emergence of Xylella fastidiosa in France is probably not recent. New Phytologist 219:824-836. https://doi.org/10.1111/nph.15177

Preprints
- Abboud C, Bonnefon O, Parent E, and Soubeyrand S. 2018. Dating and localizing an invasion from post-introduction data and a coupled reaction-diffusion-absorption model. arXiv preprint. https://arxiv.org/abs/1808.00868 
- Godefroid M, Cruaud A, Streito J-C, Rasplus J-Y, and Rossi J-P. 2018. Climate change and the potential distribution of Xylella fastidiosa in Europe. bioRxiv. https://doi.org/10.1101/289876
- Martinetti D, and Soubeyrand S. 2018. Identifying lookouts for epidemio-surveillance: application to the emergence of Xylella fastidiosa in France. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/m/pubmed/30457431/

  • Références bibliographiques 

Chauvel G, Cruaud A, Legendre B, Germain J-F, and Rasplus J-Y. 2015. Rapport de mission d’expertise sur Xylella fastidiosa en Corse. Available at http://agriculture.gouv.fr/sites/minagri/files/20150908_rapport_mission_corse_xylella_31082015b.pdf.
Cruaud A, Gonzalez A-A, Godefroid M, Nidelet S, Streito J-C, Thuillier J-M, Rossi J-P, Santoni S, and Rasplus J-Y. 2018. Using insects to detect, monitor and predict the distribution of Xylella fastidiosa: a case study in Corsica. Scientific reports in press. https://doi.org/10.1101/241513
Denancé N, Legendre B, Briand M, Olivier V, de Boisseson F, Poliakoff F, and Jacques M-A. 2017. Several subspecies and sequence types are associated with the emergence of Xylella fastidiosa in natural settings in France. Plant Pathology 66:1054-1064. https://doi.org/10.1111/ppa.12695
Godefroid M, Cruaud A, Streito J-C, Rasplus J-Y, and Rossi J-P. 2018. Climate change and the potential distribution of Xylella fastidiosa in Europe. bioRxiv. https://doi.org/10.1101/289876
Soubeyrand S, de Jerphanion P, Martin O, Saussac M, Manceau C, Hendrikx P, and Lannou C. 2018. Inferring pathogen dynamics from temporal count data: the emergence of Xylella fastidiosa in France is probably not recent. New Phytologist 219:824-836. https://doi.org/10.1111/nph.15177

  • Contact

Astrid Cruaud, Jean-Yves Rasplus, Jean-Pierre Rossi (UMR CBGP, Centre de Montpellier), Marie-Agnès Jacques (UMR IRHS, Centre d'Angers), Samuel Soubeyrand (UMR BioSP, Centre PACA Avignon)