Members of the genus Luteovirus are responsible for economically destructive plant diseases worldwide. Over the past few years, three luteoviruses infecting Prunus trees have been characterized. However, the biological properties, prevalence, and genetic diversity of those viruses have not yet been studied. High-throughput sequencing of samples of various wild, cultivated, and ornamental Prunus species enabled the identification of four novel species in the genus Luteovirus for which we obtained complete or nearly complete genomes. Additionally, we identified another new putative species recovered from Sequence Read Archive data. Furthermore, we conducted a survey on peach-infecting luteoviruses in eight European countries. Analyses of 350 leaf samples collected from germplasm, production orchards, and private gardens showed that peach-associated luteovirus (PaLV), nectarine stem pitting-associated virus (NSPaV), and a novel luteovirus, peach-associated luteovirus 2 (PaLV2), are present in all countries; the most prevalent virus was NSPaV, followed by PaLV. The genetic diversity of these viruses was also analyzed. Moreover, the biological indexing on GF305 peach indicator plants demonstrated that PaLV and PaLV2, like NSPaV, are transmitted by graft at relatively low rates. No clear viral symptoms have been observed in either graft-inoculated GF305 indicators or different peach tree varieties observed in an orchard. The data generated during this study provide a broader overview of the genetic diversity, geographical distribution, and prevalence of peach-infecting luteoviruses and suggest that these viruses are likely asymptomatic in peach under most circumstances.

As part of a virome characterization of Prunus species, a novel cheravirus was discovered in two wild species, Prunus brigantina and P. mahaleb, and in an apricot (P. armeniaca) accession. The sequence of the two genomic RNAs was completed for two isolates. The Pro-Pol conserved region showed 86% amino acid (aa) identity with the corresponding region of trillium govanianum cheravirus (TgCV), a tentative Cheravirus member, whereas the combined coat proteins (CPs) shared only 40% aa identity with TgCV CPs, well below the species demarcation threshold for the genus. This suggests that the new virus should be considered a new species for which the name alpine wild prunus virus (AWPV) is proposed. In parallel, the complete genome sequence of stocky prune virus (StPV), a poorly known cheravirus for which only partial sequences were available, was determined. A phylogenetic analysis showed that AWPV, TgCV and StPV form a distinct cluster, away from other cheraviruses.

Scanning du virome de Prunus : Identification et caractérisation de nouveaux luteovirus et de nouveaux membre des Secoviridae: Les avancées majeures en biologie ont souvent été liées à des innovations technologiques importantes. Les technologies de séquençage haut débit (HTS, High-Throughput Sequencing) sont sans aucun doute l’une des inventions les plus importantes de ces dernières années, impactant entre autres et de façon majeure la découverte de nouveaux virus. Les HTS permettent de caractériser sans a priori le virome d’un échantillon, soit l’ensemble des virus présents. Néanmoins, l’avènement des HTS n’a été possible que grâce aux progrès des outils d’analyse bio-informatique permettant d’exploiter les données de séquençage massif. La présente Thèse a été réalisée dans le cadre d'un réseau de formation Marie-Curie nommé « INEXTVIR – Innovative Network for Next Generation Training and Sequencing of Virome » qui a pour but de mieux comprendre les communautés virales et leur rôle dans les écosystèmes agricoles, en utilisant les dernières avancées en matière de HTS. L’objectif central de cette thèse a été de déterminer la composition du virome de plusieurs espèces de Prunus afin d'identifier les virus, connus ou nouveaux, qui le composent, de caractériser certains d'entre eux et de développer des outils de diagnostic. Afin de maximiser la diversité génétique au sein des espèces de Prunus ciblées, le virome de 300 accessions provenant d’espèces cultivées ou apparentées,conservées dans le Centre de Ressources Biologiques (CRB) Prunus d’INRAE a été analysé. Ainsi, des accessions de Prunus armeniaca (abricotier), P. persica (pêcher), P.domestica (prunier), P. avium (cerisier doux), P. cerasus (cerisier acide), et d’espèces apparentées ont été soumises à un indexage par HTS. Des Prunus sauvages ou ornement aux collectés au gré d’autres études ont également été analysés. Pour cela, les ARN doubles brins, proxy d’une infection virale par des virus à ARN, ont été purifiés puis analysés. Au delà des virus classiquement connus pour infecter les espèces du genre Prunus, quatre nouveaux virus appartenant au genre Luteovirus, ont été mis en évidence chez divers Prunus : pêcher, abricotier, cerisier acide, abricotier du Japon (P. mume), un cerisier ornemantal (P. incisa) ou une espèce sauvage P. mahaleb. Par ailleurs, une recherche de séquences virales dans les bases de données Prunus a permis de reconstruire le génome d’un autre lutéovirus infectant potentiellement une espèce sauvage, Prunus humilis. Avant cette étude, seulement trois luteovirus étaient connus pour infecter les Prunus.L’identification et la caractérisation de ces cinq nouveaux luteovirus représentent donc une avancée importante dans la connaissance de ces agents. Une étude menée à l’échelle européenne a permis de montrer que les trois luteovirus (dont un nouvel agent) infectant le pêcher étaient très largement répandus avec des taux de prévalence importants, corroboran les données obtenues au sein de la collection de pêchers du CRB Prunus. Des essais de transmission de ces trois luteovirus à l’indicateur biologique GF305, ainsi que l’observation des arbres du CRB infectés suggèrent que ces virus n’induisent très vraisemblablement pas de symptômes significatifs, ce qui expliquerait qu’ils soient passés inaperçus jusqu’à présent, en dépit de leur très large distribution. Par ailleurs, la séquence génomique complète de quatre virus de la famille des Secoviridae a été déterminée au cours de ce travail, dont un nouveau Cheravirus identifié et caractérisé dans deux espèces sauvages (P.mahaleb et P. brigantina) et dans une accession d’abricotier. Des tests de détection par RTPCR performants ont été développés pour chacun des nouveaux virus étudiés.Globalement, ces travaux d’exploration du virome des Prunus ont permis d'enrichir notre connaissance des virus infectant cette famille et d'apporter de nouveaux éléments permettant de commencer à évaluer les risques potentiellement liés à ces différents agents.Ils ouvrent de nouvelles perspectives de recherche pour rendre compte de leur impact.