Caractérisation du rôle de l’acrostyle, un organe localisé à la pointe des stylets de puceron, dans la transmission des virus et dans les interactions plante-insecte

Dans les régions tempérées, on estime qu'une espèce végétale sur quatre, dont la quasi-totalité des plantes d'intérêt agronomique, est attaquée par les pucerons. Ces insectes sont des ravageurs redoutables, notamment à cause de leur développement rapide, de leur grande plasticité phénotypique et de leur capacité à transmettre un nombre impressionnant de phytovirus. L’acrostyle est connu pour porter les récepteurs du Cauliflower mosaic virus (Caulimovirus), et probablement ceux d’autres virus qui sont spécifiquement retenus sur la cuticule des pièces buccales des pucerons. Il s’agit d’un organe localisé à la pointe des stylets maxillaires, à la confluence des canaux alimentaire et salivaire qui est donc au contact direct du contenu des cellules végétales, de la sève phloémienne, et de la salive de l’insecte. Il semble conservé parmi les espèces de puceron, et pourrait, via des interactions avec des composés de la plante ou des composés salivaires, jouer un rôle clé dans les interactions plante-puceron. Afin de caractériser les fonctions de cet organe, nous avons tout d’abord établi le répertoire des protéines cuticulaires de l’acrostyle grâce à une approche protéomique. Nous avons pu identifier cinq protéines, renommées Stylines, qui possèdent des peptides accessibles en surface de l’organe. Nous avons alors recherché les partenaires des stylines in vitro ou en système hétérologue, et mis en place deux approches de validation fonctionnelle : la diminution transitoire de l’expression des gènes par l’ARN interférence, et l’obtention de lignées mutantes via la technologie CRISPR-Cas9. Nous avons ainsi pu mettre en évidence que Stylin-01 était impliquée dans la transmission du Cauliflower mosaic virus. Elle serait donc le premier récepteur de virus à avoir été identifié dans les stylets de pucerons. Des résultats préliminaires indiquent qu’une autre styline serait, quant à elle, impliquée dans la transmission du Turnip mosaic virus (Potyvirus). De plus, nous avons montré que Stylin-03 interagissait avec un effecteur salivaire, Mp10, impliqué dans le contournement des défenses de la plante, et que Mp10 s’accrochait directement sur l’acrostyle in vitro. Enfin, nous avons démontré que diminuer l’expression des gènes stylin-01 et stylin-03 perturbait le comportement alimentaire des pucerons. Mes travaux de thèse démontrent que l’acrostyle est un organe multifacette capable d’interagir avec des molécules variées telles que des protéines virales ou des effecteurs salivaires.