Éditeur(s) : HAL CCSD Wiley-Blackwell
Résumé : International audience
The spatio‐temporal dynamics of disease spread provide an area of acute scientific interest but substantial analytic challenges. Analytic approaches need to draw from current knowledge of disease systems yet be flexible enough to provide targeted inference without restrictive assumptions. We explore this balance in detail with respect to the observed pattern of spread of sugarcane yellow leaf virus, the causal agent of yellow leaf disease. This disease affects cultivated sugarcane plants and spreads via an aphid vector (Melanaphis sacchari). The system is of considerable economic interest, but presents several analytic complications. First, the plants begin as well separated individuals that grow into large plants with overlapping leaf canopies enabling increased vector access between neighbouring plants. The overlap between neighbouring plants first occurs within rows and then extends between rows, presenting another interesting spatial component to consider when modelling the propagation of infection. Second, the vector initially flies between plants but at some point sheds wings and shifts to walking between plants. We are particularly interested in how these two features of the system and their interrelation may impact the spatial spread of disease over time. In addition, we also explore the impact of potential immigration of infected vectors from outside of the study area. We treat our observed cane field as a spatial grid with regular spacing between rows and smaller spacing within rows. Our data consist of observed disease status of each of 1643 plants at each of six time points. We provide descriptive summaries of the temporal evolution of spatial pattern in infection, then propose hierarchical models to describe the pattern and capture the influence of the ecological and environmental factors listed above.
ISSN: 0143-9782

hal-00684235
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00684235

Éditeur(s) : HAL CCSD Springer Verlag
Résumé : International audience
Sugarcane yellow leaf virus, the causal agent of yellow leaf, is transmitted from plant to plant by aphids. Understanding and evaluating the epidemic risks due to spread of yellow leaf by aphids is an important feature for sugarcane production. Four distinct sugarcane trials were set up with disease-free plants to study the relationship between spread of yellow leaf, the vector dynamics and environmental conditions that may favour yellow leaf epidemics. The study was performed by surveys of vector populations and determination of plant infections. Sugarcane cultivar SP71-6163, highly susceptible to yellow leaf, was analyzed spatially at different dates in all four trials and compared to commercial cultivars in two of the four trials. These surveys allowed us to identify a correlation between the aphid dynamics in the field and yellow leaf progress. Additionally, a negative correlation was found between rainfall during the first weeks after transferring sugarcane plants to the field and aphid dispersal within the field. This later result revealed an impact of rainfall on aphid invasion and subsequent plant infection by SCYLV. If aphids are the key factor for disease spread, plant response varied also according to cultivar resistance with high variation depending on rain conditions.
ISSN: 0929-1873

hal-00684227
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00684227

Résumé : Les variétés modernes de canne à sucre sont d'origine bispécifique et possèdent une structure génétique complexe, aneuploïde et hautement polyploïde rendant difficile les études de résistance génétique. La feuille jaune de la canne a sucre est une maladie dont l'agent causal est le sugarcane yellow leaf virus (scylv). Ce virus a une large diversité. Seuls trois génotypes viraux, différenciables par rtpcr, ont été trouves en Guadeloupe. Les objectifs de l'étude sont d'évaluer: l/la possibilité de marquer la résistance de la plante au scylv grâce a une étude d'association pan-génomique 2/l'impact de la diversité de l'agent pathogène sur la résistance de la canne a sucre au scylv. Les études d'association ont été menées avec plus de 4000 marqueurs aflp et d'art sur quatre types de données phénotypiques (intensité et densité virale dans les feuilles et les tiges). Les phénotypes ont été mesures sur 189 variétés de cannes à sucre dans deux essais successifs dans un dispositif en trois blocs randomises. De ces variétés, 40 ont été sélectionnées et ont permis d'obtenir 10 croisements biparentaux. Les descendances obtenues ont été suivies sur deux essais. L'incidence et la diversité du scylv ont été évaluées pour les 40 variétés et les descendances. L'héritabilité au sens strict de la résistance aux scylv a été déterminée. Six marqueurs de résistance au scylv ont été identifies ainsi que deux gènes ayant potentiellement un rôle dans la résistance au virus. L'étude montre également que la résistance de la plante est variable en fonction du génotype du scylv et que cette résistance est en partie transmise aux descendances. Créer des variétés résistantes au scylv est donc possible.
Modern varieties of sugarcane have a bispecific origin and a complex genetic structure, aneuploid and highly polyploid, maklng genetic resistance study uneasy to perform. Yellow leaf of sugarcane is a viral disease whose causal agent is the sugarcane yellow leaf virus (scylv). This virus has a wide range of diversity. Only three viral genotypes, distinguishable by rt-pcr, were found in guadeloupe. The objectives of this srudy are to assess: l/the possibility to find markers associated with plant resistance to scylv through a genome wide association study 2 1 the impact of the pathogen diversity on the resistance of sugarcane to scylv. Association studies have been conducted with more than 4000 aflp and dart markers on four types of phenotypic data (virus intensity and density in leaves and canes). Phenotypes were measured on 189 varieties of sugarcane in two successive trials in a three randomized complete block design. From these varieties, 40 were selected and allowed to obtain 10 biparental crosses. The offspring were followed during two trials. The incidence and the diversity of scylv were evaluated in the 40 varieties and the offspring. The narrow sense heritability of the resistance to the scylvs was determined. Six markers of the resistance to the scylv and two genes, with potential contribution in virus resistance, have been identified. The study also shows that the resistance of the plant is variable depending on the scylv genotype and that this resistance is partly transmitted to the offspring. Breeding for scylv resistance is practicable.

http://www.theses.fr/2012AGUY0554/document

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : Les processus ponctuels temporel, spatial et spatio-temporel sont utilisés depuis un certain nombre d'années dans des domaines tels que la biologie, l'épidémiologie, la sismologie, la neurologie afin de modéliser des séries d'occurrences d'événements. Notre étude concerne l'apport des modèles de mélange de processus ponctuels dans de telles modélisations. Elle fait également apparaître l'utilité de l'approche bayésienne pour apprécier la variabilité associée à certains facteurs environnementaux. Le lien avec les lois à priori stick-breaking telles que le processus de Dirichlet est présente. Une illustration est fournie avec l'étude de la propagation de la maladie de la feuille jaune de la canne à sucre. La répartition spatio-temporelle des cannes à sucre infectées par le Sugar Cane Yellow Leaf Virus (SCYLV) est étudiée dans une parcelle, saine lors de la plantation, située en Guadeloupe. Notre objectif principal est de caractériser puis de modéliser la dissémination du SCYLV au sein de cette parcelle.
Rencontres de Théo Quant

hal-00684233
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00684233