Août 2024 | Agriculture et Agroalimentaire Canada et Agence canadienne d’inspection des aliments | par Dominique Bastien et Emma Dickinson
Avec le temps, les plantes peuvent devenir hôtes de plusieurs virus qui causent de sérieuses maladies, en particulier pour les vivaces à fruits qui vivent longtemps comme les pommiers, les cerisiers et les plants de bleuets. D’où vient l’importance de détecter rapidement les nouveaux virus avant qu’ils ne constituent une menace pour la production alimentaire.
Cependant, les méthodes traditionnelles de dépistage − avec leurs échantillons pris au hasard sur un territoire ou lorsque les arbres ou arbustes sont symptomatiques – détectent les virus souvent trop tard. Grâce au travail des chercheuses et chercheurs d’Agriculture et Agroalimentaire Canada (AAC), en collaboration avec des scientifiques de l’Agence canadienne d’inspection des aliments (ACIA), une alliée, petite mais très active, a été identifiée pour aider à la collecte d’échantillons sur le terrain : l’abeille mellifère.
Tirer des indices du comportement des pollinisateurs
Lorsque les abeilles mellifères butinent de fleur en fleur, pollinisant les arbres fruitiers, elles entrent en contact avec des virus affectant les plantes et ramènent des particules virales à la ruche, par le biais du pollen. Bien que ces virus affectant les plantes n’aient pas d’impact sur la qualité et la sécurité du miel produit, le prélèvement d’échantillons dans les ruches fournit des informations importantes sur les virus affectant les plantes dans les régions visitées par les abeilles.
Au lieu de recueillir leurs échantillons au hasard sur des plantes individuelles, les scientifiques peuvent tirer avantage des activités de butinage des abeilles et collecter des échantillons de pollen dans les ruches. De ces échantillons, ces spécialistes extraient de l’acide ribonucléique (ARN – une composante génétique) et identifient la plupart des virus transmis par le pollen ou les abeilles présents sur le territoire où les abeilles ont butiné. Pour ce faire, les scientifiques ont testé certaines méthodes de pointe, incluant le séquençage à haut débit – un outil puissant pour capturer rapidement de grands volumes de données génétiques à partir d’un échantillon métagénomique.
Un aperçu régional de la diversité des virus affectant les plantes
Un examen initial de deux emplacements dans les régions de culture du bluet en Colombie-Britannique et un en Ontario a permis de générer un portrait de la diversité des virus affectant les plants de bleuets. Les scientifiques ont pu identifier 29 espèces de virus présents dans des échantillons de la Colombie-Britannique et neuf dans des échantillons de l’Ontario. Ils ont aussi découvert que certains virus étaient uniques à une province et que souvent, plusieurs souches d’un même virus étaient en circulation sur un même territoire.
Les scientifiques ont utilisé la même méthode de dépistage pour échantillonner les ruches d’abeilles situées dans les vergers de pommiers et de cerisiers en Colombie-Britannique. Ils ont réussi à y identifier 12 virus pendant la floraison des cerisiers et 20 pendant celle des pommiers. Les plus présents étaient le virus nain du pruneau, le virus du cerisier A, le virus des taches annulaires nécrotiques des Prunus et le virus du prunier F.
Les résultats de cette recherche démontrent clairement l’efficacité de cette méthode de dépistage pour déterminer la diversité des virus présents sur un territoire donné. Comprendre la complexité génétique des virus permet de mieux choisir les méthodes de lutte contre les espèces déjà très répandues affectant les récoltes, mais aussi de s’attaquer rapidement aux virus émergents avant qu’ils n’endommagent la production de fruits.
Prochaines étapes
Les renseignements génétiques que les abeilles recueillent dans leur environnement peuvent aider à éclairer les pratiques de gestion agricole, les efforts d’assainissement de l’environnement et les politiques visant à protéger la santé des écosystèmes et des végétaux. Cette récolte d’information est particulièrement utile face aux menaces émergentes comme le changement climatique et la résistance aux antimicrobiens.
Cette méthode de dépistage pourrait être mise à la disposition des producteurs pour les aider à lutter rapidement contre les virus. Les bénéfices économiques pourraient être significatifs pour les producteurs et les exportateurs de fruits canadiens.
Bien que la surveillance médiée par les abeilles ait ses limites, à savoir qu’elle ne peut fournir que des informations sur les virus associés au pollen ou à d’autres interactions des abeilles avec les fleurs, ce type de surveillance s’avère très efficace pour l’identification et la découverte de virus. D’autres recherches utilisant la surveillance basée sur les abeilles et le pollen peuvent aider les scientifiques à mieux comprendre les facteurs complexes et interactifs qui soutiennent des écosystèmes sains et une production agricole florissante.
Collaborateurs de recherche
- Centre de recherche et de développement de London d’ACC : Jonathan Griffiths (Ph. D.), Malek Smadi, Eunseo Lee, Andrea Lofano, Aiming Wang (Ph. D.)
- La Ferme expérimentale de Beaverlodge, une station satellite du Centre de recherche et de développement de Lacombe d’ACC : Stephen Pernal (Ph. D.), Marta Guarna (Ph. D.), Amanda Gregoris
- Le laboratoire des végétaux d’Ottawa de l’ACIA : Guillaume Bilodeau (Ph. D.)
- Le Centre pour la protection des végétaux (Laboratoire de Sidney) : Michael Rott (Ph. D.), James Phelan
Publications de recherche
Smadi M, Lee E, Phelan J, Wang A, Bilodeau G.J., Pernal S.F., Guarna M.M., Rott M and Griffiths J.S. Plant virus diversity in bee and pollen samples from apple (Malus domestica) and sweet cherry (Prunus avium) agroecosystems. Front. Plant Sci. 2024; 15:1335281. Disponible en ligne (en anglais seulement).
Lee, E.; Vansia, R.; Phelan, J.; Lofano, A.; Smith, A.; Wang, A.; Bilodeau, G.J.; Pernal, S.F.; Guarna, M.M.; Rott, M.; Griffiths, J.S. Area-Wide Monitoring of Plant and Honey bee (Apis mellifera) Viruses in Blueberry (Vaccinium corymbosum), Agroecosystems Facilitated by Honey bee Pollination. Viruses. 2023; 15(5):1209. Disponible en ligne (en anglais seulement).
Cunningham M.M., Tran L, McKee C, Ortega Polo R, Newman T, Lansing L, Griffiths J.S., Bilodeau G.J., Rott M, Guarna M.M. Honey bees as biomonitors of environmental contaminants, pathogens, and climate change. Ecological Indicators. 2022; 134:108457. Disponible en ligne (en anglais seulement).