La majorité des phytovirus utilise des vecteurs pour être transmis d'une plante à une autre, et les pucerons sont de loin les vecteurs les plus importants. Alors que les interactions moléculaires entre le virus et son vecteur font l'objet de nombreuses études, les phénomènes intracellulaires qui précèdent l'acquisition du virus par le vecteur dans la cellule végétale ont été peu étudiés. Le Cauliflower mosaic virus (CaMV), développe dans les cellules de la plante hôte une structure spécialisée et indispensable à la transmission : le corps à transmission ou CT. Le CT contient la protéine P2 qui est essentielle à la transmission car elle constitue un lien entre la particule virale et un récepteur localisé au niveau de la pointe des stylets de l'insecte. Les particules virales, quant à elles, sont massivement stockées dans un autre type de corps d'inclusion: les usines virales. Cette localisation différentielle des composants majeurs du complexe transmissible implique qu'un mécanisme réunisse P2 et les particules virales lors de l'acquisition, c'est-à-dire au moment des piqûres tests du vecteur dans les cellules du parenchyme.Au cours de ma thèse, nous nous sommes focalisés sur les événements cellulaires qui se produisent lors de l'acquisition du CaMV par le puceron. Les résultats montrent que la piqûre du puceron est un stimulus qui déclenche deux événements : 1. le CT se désintègre quasi instantanément et la P2 qu'il contient est relocalisée sur les microtubules dans toute la cellule ; 2. en parallèle, les usines virales libèrent des particules virales, qui se distribuent sur le réseau microtubulaire, en s'associant à la protéine P2. Ainsi, un très grand nombre de complexes transmissibles se forment dans une configuration facilement accessible au vecteur partout dans le cytoplasme. De manière surprenante, ce remaniement des composants viraux au sein de la cellule est totalement réversible : P2 reforme un CT, et les particules virales sont ré-absorbées par les usines virales ; l'ensemble est ainsi disponible pour un nouveau « cycle d'acquisition ».Ces résultats indiquent que le CaMV manipule l'hôte au travers de corps d'inclusion aux fonctions multiples qui i) permettent la « perception du puceron » par le virus, et ii) mettent en œuvre une réponse immédiate qui favorise les chances d'acquisition du virus. Ces résultats supposent que le CaMV détourne une ou des voies de perception et transduction du « signal puceron » de la plante. Nous avons initié la caractérisation de cette/ces voies de signalisation par plusieurs approches, dont les résultats préliminaires sont présentés en détail. / To be efficiently spread, many plant viruses use insect vectors and the most common vectors are aphids. Molecular interactions between viruses and their vectors are the object of many studies, whereas transmission-related intracellular phenomena occuring in the host cell before the virus acquisition are poorly understood and rarely addressed. Cauliflower mosaic virus (CaMV) forms in infected cells a structure specialized for transmission: the transmission body or TB. The TB contains the protein P2 which is essential for virus transmission because P2 acts as a molecular linker and binds the virus particle to the stylet receptor. Virus particles are massively sequestered in other inclusion bodies: the virus factories or VF. This differential distribution of P2 and virus particles forces the vector to reunite them during feeding activity by mobilzing P2 from TB and virus particles from VF.During my thesis, we solved this mystery and uncovered an intriguing phenomenon: the TB disrupts at the moment where aphids insert their stylets into the tissue, and all P2 redistributes onto cortical microtubules throughout the cell. Simultaneously, some virus particles are exported from virus factories and recruited onto microtubules together with P2. In this configuration, P2 and virus particles are brought close together and in addition they are distributed homogeneously over the entire cell. This enables efficient acquisition by the vector and hence transmission even after short probing. Remarkably, this phenomenon is reversible and TB reforms after vector departure to be ready for a second round of transmission. These results prove that CaMV interferes with the very early plant-aphid interactions to organize transmission. Our findings suggest that plants perceive aphid activity from the moment of stylet insertion. The mechanistic details behind the TB and VF reactions are unknown and we have begun unravelling them with different approach which will be presented.

Le CaMV (Cauliflower mosaic virus) est un virus de plante à ADN transmis par pucerons. Comme pour tout autre virus, les larges fluctuations démographiques au cours du cycle de vie jouent un rôle prépondérant dans l'évolution, et pourtant, peu de données expérimentales sont disponibles à ce sujet. Afin de suivre l'évolution des populations de CaMV, nous avons construit 6 clones distincts marqués à un même locus, et développé une nouvelle méthode d'analyse : Quantitative Single-letter Sequencing (QSS). En quantifiant l'évolution de la fréquence des marqueurs, au sein d'une plante infectée, cette méthode nous a permis d'évaluer la taille efficace des populations du CaMV : plusieurs centaines à plusieurs milliers de génomes sont à l'origine de la colonisation de chaque feuille durant le développement de l'infection systémique ; une valeur 10 à 100 fois supérieure à celle estimé auparavant chez des phytovirus à ARN. Ensuite, nous avons poussé l'analyse au niveau cellulaire et montré que la multiplicité d'infection des cellules individuelles de l'hôte (MOI) n'est pas constante. Elle augmente au fil du temps pour culminer à une valeur proche de 7, qui dépasse amplement les données disponibles dans la littérature, quelle que soit l'espèce virale considérée. Il est très probable qu'une très forte MOI conditionne au moins partiellement la taille efficace élevé des populations du CaMV, mais cette hypothèse butte sur l'absence totale de donnée concernant la MOI chez d'autres virus de plantes. Enfin, connaissant la composition moyenne des populations mixtes de CaMV marqués, au niveau des feuilles et des cellules qui les composent, nous avons contrôlé le comportement alimentaire des pucerons vecteurs par la technique EPG, et évalué l'impact de ce comportement sur le goulot d'étranglement génétique induit sur la population virale lors de la transmission.