Les phytovirus sont des virus qui s'attaquent spécifiquement aux cellules végétales des plantes. Ils causent aux plantes des maladies, appelées viroses végétales. Le plus souvent généralisées, très persistantes et incurables les viroses sont très difficiles à combattre. Les viroses végétales peuvent être à l'origine de pertes de rendement et de qualité importantes dans les cultures agricoles. Elles sont responsables de pertes économiques mondiales estimées à 30 milliards de dollars par an et représentent près de la moitié des maladies des plantes émergentes dans le monde, menaçant la sécurité alimentaire mondiale (Hilaire et al, 2022).
Structure
La structure des phytovirus est très simple. Elle comprend un acide nucléique (ADN ou ARN, simple ou double brin) entouré d'une coque protéique, appelée capside. La plupart des phytovirus sont nus, c’est-à-dire qu’ils ne possèdent pas d’enveloppe lipoprotéique, contrairement à de nombreux virus animaux, qui sont souvent enveloppés pour faciliter l’entrée dans les cellules de leur hôte.
Constituées de plusieurs sous-unités protéiques (appelées capsomères), la capside présente des formes variées : sphériques ou polyédriques à symétrie icosaédrique, bâtonnets rigides ou particules filamenteuses à symétrie hélicoïdale, ou plus complexes (particules bipartites, bacilliformes) selon la famille à laquelle ils appartiennent. Ils sont ultramicroscopiques, avec des dimensions variant de 30 nm à plus de 300 nm (1 nanomètre = 10⁻⁹ mètres = 0,000000001 m). La forme et la taille de la capside sont souvent caractéristiques de la famille ou du genre, et servent donc d’éléments importants pour l’identification et l’étude des phytovirus.
Premier virus à avoir été découvert, le virus de la mosaïque du tabac (TMV, Tomabovirus, Virgaviridae) se présente sous la forme de bâtonnet à symétrie hélicoïdale.
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| Structure du Virus de la mosaïque du tabac: 1. Acide nucléique (ARN monobrin en hélice); 2. Capsomères (protéines de la capside); 3. Capside. Crédit: Thomas Splettstoesser (www.scistyle.com), via Wikipédia Commons, Licence CC 3.0 |
Classification des phytovirus
Les phytovirus sont classés principalement selon la nature de leur génome (ARN ou ADN, simple ou double brin), leur organisation structurale (capside) et leur mode de réplication (direct ou indirect). Cette classification permet de mieux comprendre leur diversité, leur évolution et leurs mécanismes d’infection chez les plantes. Les virus à ARN simple brin positif (ARN +) sont le groupe le plus nombreux chez les phytovirus. Les Potyviridae sont la plus grande famille de phytovirus, regroupant plus de 30% des espèces.
Principaux groupes de phytovirus
| Famille | Type de génome | Organisation structurale (capside) | Exemple type |
|---|---|---|---|
| Potyviridae (Bymovirus, Ipomovirus, Potyvirus) | ARN simple brin (+) | Bâtonnet filamenteux et flexueux à symétrie hélicoïdale | Virus Y de la pomme de terre (PVY) |
| Virgaviridae (Pomovirus, Tobamovirus, Tobravirus) | ARN simple brin (+) | Bâtonnet rigide à symétrie hélicoïdale | Virus de la mosaïque du tabac (TMV) |
| Bromoviridae (Bromovirus, Alfamovirus, Cucumovirus) | ARN simple brin (+) | Sphérique ou bacilliforme à symétrie icosaédrique | Virus de la mosaïque du concombre (CMV) |
| Closteroviridae (Ampelovirus, Closterovirus, Crinivirus) | ARN simple brin (+) | Hélicoïdal, filamenteux très long | Virus de la jaunisse de la betterave (BYV) |
| Tombusviridae (Tombusvirus, Alphanecrovirus) | ARN simple brin (+) | Icosaédrique | Virus A de la nécrose du tabac (TNV-A) |
| Secoviridae (Comovirus, Nepovirus, Fabavirus) | ARN simple brin (+) | Icosaédrique, sphérique | Virus de la tache annulaire de la tomate (ToRSV) |
| Luteoviridae (Luteovirus, Polerovirus) | ARN simple brin (+) | Icosaédrique, sphérique | Virus de la jaunisse nanisante de l'orge (BYVD) |
| Potexviridae Potexvirus | ARN simple brin (+) | Filamenteuse, hélicoïdale, | Potato virus X (PVX) |
| Tymoviridae (Tymovirus, Marafivirus) | ARN simple brin (+) | Icosaédrique, sphérique | Virus de la mosaïque jaune du navet (TYMV) |
| Rhabdoviridae (Varicosavirus) | ARN simple brin (−) | Bacilliforme (en forme de balle / raquette) | Virus des grosses nervures de la laitue (LBVaV) |
| Tospoviridae (Orthotospovirus) | ARN simple brin (−) | Sphérique, enveloppé | Virus de la maladie bronzée de la tomate (TSWV) |
| Reoviridae (Oryzavirus, Phytoreovirus) | ARN double brin | Icosaédrique | Virus du nanisme du riz (RDV) |
| Geminiviridae (Begomovirus, Mastrevirus) | ADN simple brin | Icosaédrique, bipartite | Virus des feuilles jaunes en cuillère de la tomate (TYLCV) |
| Caulimoviridae (Caulimovirus, Tungrovirus) | ADN double brin | Icosaédrique, parfois enveloppé | Virus de la mosaïque du chou-fleur (CaMV) |
Transmission
Les phytovirus peuvent se transmettre soit d'une plante à une autre (transmission horizontale), soit d'une génération à l'autre (transmission verticale).
La transmission horizontale se fait principalement par trois voies :
- Biologique : via des vecteurs comme des insectes piqueurs-suceurs (pucerons, aleurodes, thrips, psylles, parfois cochenille), des acariens, des scolytes, des nématodes et certains champignons du sol (Olpidium spp.), qui inoculent le virus en se nourrissant des tissus végétaux ou de la sève. La plupart des virus ne restent que très peu de temps dans les vecteurs (transmission non persistante), tandis que certains peuvent y persister plus longtemps (transmission persistante circulante, où le virus circule dans le vecteur sans se multiplier) ou même s'y multiplier (transmission persistante propagative, où le virus se multiplie dans le vecteur).
- Mécanique : par contact direct physique entre tissus infectés et sains, par frottement des feuilles dû au vent, manipulation des plantes ou d’outils contaminés (sécateurs, couteaux); La transmission mécanique implique des dommages ou blessures physiques aux cellules végétales.
- Végétative : par greffage, bouturage ou repiquage de plants ou d'organes végétatifs infectés (rameaux, greffons, tubercules, bulbes).
Beaucoup plus rare, la transmission verticale, quant à elle, permet aux phytovirus de passer de la plante-mère à sa descendance via les semences ou le pollen, assurant ainsi leur conservation d’une génération à l’autre. Ce type de transmission par les semences et le pollen joue un rôle crucial dans la propagation des phytovirus sur de longues distances (parfois sans symptômes apparents chez la plante hôte), notamment dans un contexte de mondialisation du commerce agricole et de la circulation des semences.
Enfin, certaines adventices, notamment vivaces, peuvent servir aussi de réservoirs naturels aux phytovirus entre deux cycles culturaux, leur permettant ainsi de se maintenir en l'absence des plantes cibles.
Infection et symptômes
Comme tous les virus, les phytovirus sont des endoparasites obligatoires qui ne peuvent se multiplier que dans des plantes vivantes. Dépourvus de toute machinerie métabolique et cellulaire, ils détournent le métabolisme des cellules hôtes pour se multiplier et se répliquer.
Une fois qu’un phytovirus infecte une plante via une blessure ou une piqure, il pénètre dans les cellules, puis utilise leur machinerie métabolique pour se répliquer. Les virus se propagent ensuite dans les tissus et via les vaisseaux conducteurs de sève (phloème). Cette infection, plus ou moins généralisée, provoque une variété de symptômes visibles des décolorations, des mosaïques, des bigarrures ou stries, des taches nécrotiques ou annulaires, des déformations des feuilles, des tiges, des fruits ou d'autres organes. Elle peut aussi entraîner un jaunissement général (chlorose), ralentir la croissance et causer du nanisme ou un rabougrissement, voire dans les cas les plus sévères conduire à la mort de la plante. L’intensité et la nature de ces symptômes dépendent de l'espèce de plante hôte, de la souche virale impliquée et des conditions environnementales ambiantes (température, humidité, etc.). Ensemble, ces facteurs déterminent l’impact de la maladie sur la santé, le rendement et la qualité des cultures.
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| Feuille de concombre infectée par le virus de la mosaïque du concombre (CMV, Cucumovirus, Bromoviridae). Crédit: Thirunarayanan Perumal, Banaras Hindu University, Bugwood.org |
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| Taches annulaires nécrotiques sur un tubercule de pomme de terre infecté par le virus Y de la pomme de terre (PVY pour Potato virus Y en anglais, Potyvirus). Transmis par plusieurs espèces de pucerons et les tubercules infectés utilisés comme semences, ce virus est un des plus importants virus qui affecte les cultures de pommes de terre, mais aussi les cultures de tabac, de tomates et de piments. Il cause divers symptômes. Crédit photo: Bruce Watt, University of Maine, Bugwood.org |
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| Plants de blé jaunis et rabougris infectés par le virus de la jaunisse nanisante de l'orge (BYDV pour Barley yellow dwarft virus en anglais, Luteovirus). Transmis par les pucerons, ce virus s'attaque spécifiquement aux graminées dont les céréales (orge, avoine, blé, maïs, riz) et peut causer des pertes de rendement allant jusqu'à 50%. Crédit photo: William M. Brown Jr., Bugwood.org |
Principaux phytovirus et viroses
À ce jour, on connaît plus de 1000 espèces de phytovirus qui s'attaquent à diverses plantes cultivées et adventices. La plupart d'entre eux peuvent infecter plusieurs espèces végétales, le plus souvent appartenant à une même famille botanique. Certains virus s'attaquent spécifiquement à une seule espèce. Ces maladies entraînent d’importantes pertes de rendement et de qualité dans les cultures maraichères ou ornementales et les grandes cultures, et certaines sont réglementées à l’échelle internationale.
Voici une liste non exhaustive de 12 viroses végétales parmi les plus importantes sur le plan historique, scientifique, économique et agricole.
| Maladie | Phytovirus | Plantes touchées | Importance économique / agronomique |
|---|---|---|---|
| Mosaïque du tabac | Tobacco mosaic virus (TMV) Tobamovirus tabaci |
Tabac, tomate, poivron, plantes ornementales | Décolorations foliaires (mosaïques ou marbrures); pertes de qualité des feuilles et fruits; très cosmopolite, organisme modèle en biologie |
| Mosaïque du concombre | Cucumber mosaic virus (CMV), Cucumovirus | Cucurbitacées, solanacées, légumineuses, adventices (réservoirs) | Virus très polyphage et cosmopolite; réduction élevée du rendement et de la qualité en cultures maraichères; transmis par des pucerons |
| Maladie bronzée de la tomate | Tomato spotted wilt virus (TSWV), rthotospovirus tomatomaculae |
Tomate, poivron, cultures maraîchères, plantes ornementales, adventices | Tâches foliaires et déformations des fruits; polyphage et très répandu; pertes économiques sévères; transmis par des thrips |
| Jaunisse en cuillère de la tomate | Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV), Begomovirus coheni | Tomate, piment, haricot, tabac | Jaunissement foliaire; pertes de rendements de 20–90 %; transmis par des aleurodes |
| Taches annulaires nécrotiques de la pomme de terre | Potato virus Y (PVY) Potyvirus yituberosi |
Pomme de terre, tomate, tabac | Tâches nécrotiques sur les tubercules (impropres à la consommation); baisse de rendement causant des pertes économiques importantes; transmis par les pucerons |
| Sharka du prunier | Plum pox virus (PPV) | Prunier, pêcher, abricotier, amandier | Maladie grave des arbres fruitiers du genre Prunus, mais non mortelle; pertes (fruits impropres à la consommation) et restrictions commerciales |
| Mosaïque du chou-fleur | Cauliflower mosaic virus (CaMV) | Brassicacées (choux, navette), quelques Solanacées | Mosaïque ou marbrures foliaires; transmis par des pucerons; organisme utilisé en génie génétique |
| Mosaïque africaine du manioc | African cassava mosaic virus (ACMV), Begomovirus | Manioc | Maladie majeure en Afrique subsaharienne : pertes >80 % dans les cultures de subsistance |
| Enroulement foliaire de la pomme de terre | Potato leafroll virus (PLRV), Polerovirus | Pomme de terre | Enroulement et décolorations foliaires; réduction du rendement et qualité des tubercules; transmis par des pucerons; peut être éliminé des tubercules par thermothérapie |
| Mosaïque de la pomme de terre | Potato virus X (PVX) Potexvirus ecspotati |
Pomme de terre | Pertes mondiales élevées (rendement); transmis par les pucerons |
| Jaunisse nanisante de l’orge | Barley yellow dwarf virus (BYDV) | Céréales (blé, orge, avoine, maïs, riz) | Jaunissements foliaires et pertes importantes; transmis par les pucerons; maladie virale la plus répandue chez les céréales dans le monde |
| Maladie du court-noué de la vigne | - Grapevine fanleaf virus (GFLV) - Arabis mosaic virus (AMV), Nepovirus arabis |
Vigne | Réduction de vigueur, fertilité et longévité des ceps; maladie mortelle transmis par des nématodes |
Parmi les viroses émergentes, on peut aussi citer Citrus tristeza virus (CTV), une des maladies virales les plus importantes des agrumes (Citrus) dans le monde et le virus du fruit rugueux brun de la tomate.
Lutte contre les phytovirus
Les phytovirus ne peuvent pas être éliminés une fois qu’ils ont infecté leur hôte, car il n'existe pas de traitements curatifs efficaces. La lutte contre les phytovirus repose donc sur des stratégies de prévention, de réglementation et de gestion intégrée, combinant la production de végétaux sains, la surveillance phytosanitaire, des bonnes pratiques culturales adaptées et le contrôle des vecteurs.
- Production et utilisation du matériel végétal
- Sélection et utilisation de variétés résistantes ou tolérantes.
- Production et utilisation de semences et de plants sains certifiés sans virus.
- Contrôle des échanges de matériel végétal aux frontières (certifications, inspection et quarantaine phytosanitaire).
- Thermothérapie (chauffage) ou irradiation des semences et des plants pour éliminer certains virus.
- Culture in vitro de méristèmes pour produire des plants indemnes de virus (les méristèmes sont des tissus indifférenciés à l'origine de la croissance des plantes).
- Diagnostic et surveillance
- Détection précoce par des tests rapides sur le terrain (ELISA, PCR, etc.).
- Suivi épidémiologique pour anticiper les foyers viraux.
- Mise en place de programmes de surveillance par les organisations phytosanitaires régionales, nationales ou internationales.
- Pratiques culturales
- Arrachage et destruction des plantes infectées dès l’apparition des premiers symptômes pour limiter la propagation.
- Rotation des cultures avec des plantes non hôtes pour réduire l’inoculum viral dans le sol.
- Élimination des plantes hôtes sauvages et des adventices pouvant servir de réservoirs naturels de virus ou de vecteurs.
- Désinfection du matériel agricole (outils, gants, équipements) pour éviter la transmission mécanique.
- Manipulation avec précaution des plantes pour prévenir les blessures qui favorisent la contamination.
- Contrôle des vecteurs
- Lutte chimique raisonnée à l’aide de pesticides ou de répulsifs ciblant les principaux vecteurs (pucerons, thrips, aleurodes, cicadelles, nématodes, champignons du sol).
- Lutte biologique par l’utilisation d’ennemis naturels ou de biopesticides (prédateurs, parasitoïdes).
- Protection physique par l’emploi de serres, filets anti-insectes ou paillages réfléchissants pour limiter la colonisation des cultures.
- Prémunition et résistance systémique (stratégies expérimentales et en développement)
- Prémunition : inoculation d'une souche virale non virulente ou atténuée pour empêcher ou limiter la multiplication d’une souche virulente du même virus.
- Induction de résistance systémique acquise : application de certaines molécules ou phytohormones (acide salicylique et analogues, jasmonates et dérivés) ou certains microorganismes bénéfiques qui peuvent activer les défenses naturelles de la plante.
Viroïdes
Plus simples et encore plus petits que les phytovirus, les viroïdes sont des particules virales ultra-miscroscopiques constitué uniquement d’un petit ARN circulaire simple brin non codant, sans capside et sans gènes codant pour des protéines. Ils infectent exclusivement les plantes (aucun viroïde connu chez les animaux ou l'humain). Comme les phytovirus, ils se répliquent en infectant une cellule hôte végétale et en causant des symptômes similaires chez les plantes (nanisme, déformations, nécroses). Les viroïdes se transmettent principalement par matériel végétal contaminé (boutures, greffons), les équipements agricoles, parfois par le pollen ou les graines. Ces maladies entraînent d’importantes pertes de rendement et de qualité, et certaines sont réglementées à l’échelle internationale.
Principales maladies causées par des viroïdes
| Maladie | Agent viroïde | Plantes touchées | Importance économique / agronomique |
|---|---|---|---|
| Tubérisation en fuseau de la pomme de terre | Potato spindle tuber viroid (PSTVd) | Pomme de terre, tomate, tabac | Nanisme et déformation des tubercules; réglementation internationale (quarantaine) |
| Exocortis des agrumes | Citrus exocortis viroid (CEVd) | Agrumes sur porte-greffes sensibles | Nanisme, fissuration de l’écorce; pertes de vigueur; règlementation internationale (assainissement obligatoire) |
| Sunblotch de l'avocatier | Avocado sunblotch viroid (ASBVd) | Avocatier | Tâches jaunes ou rouges sur les fruits; Pertes sévères (jusqu’à 80 %), menace majeure (quarantaine internationale) |
| Cachexie du mandarinier | Citrus cachexia viroid (CCaVd) | Agrumes | Dépérissement chronique; impact sur la longévité des vergers |
| Cadang-cadang du cocotier | Coconut cadang-cadang viroid (CCCVd) | Cocotier, divers autres palmiers | Dépérissement progressif et mort des palmiers; pertes massives en Asie notamment aux Philippines |
| Rabougrissement du houblon | Hop stunt viroid (HSVd) | Houblon, concombre, vigne, agrumes, arbres fruitiers | Nanisme et réduction de croissance; Pertes de production modérées à élevées dans le houblon et la vigne; présent mondialement |
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| Palmier à huile africain (Elaeis guineensis) infecté par le viroïde cadang-cadang du cocotier (CCCVd): les symptômes se développent très lentement, sur plusieurs années. Dans un stade avancée, les feuilles prennent une couleur jaune/bronze. Crédit photo: Dagmar Hanold, University of Adelaide, School Agric,Food&Wine, Waite, Bugwood.org |
Olivier Peyronnet
Dernière mise à jour : novembre 2025
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