Tocko Marabena, Brice Kette, Peuplements végétaux et bioagresseurs en milieu tropical (UMR PVBMT), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université de La Réunion (UR)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université de la Réunion, Université de Bangui, Hélène Delatte, and Silla Semballa
The study of species and genetic richness of crops pest vector of plant viruses in a biological context of invasion in continental environment, is essential for understanding the mechanisms that underlay viral emergencies in sub-Saharan Africa. The cryptic Bemisia tabaci species complex is composed of many species, including the Sub-Saharan group of species that are subservient to cassava in Africa. They are directly involved in the vection of many viruses causing cassava mosaic disease (CMD) or the cassava brown streak diseases (CBSD). These diseases cause severe yield losses in cassava crops, which are among the leading starchy root crops in the African continent. Unfortunately very few studies on the vector of these diseases had been made in numerous African countries where the disease is of great concern. The diversity of whiteflies species on cassava in some countries remains broadly unknown. Furthermore, little information is available on the gene flow within species and between genetic subgroups recently described within these species. It is in this context that we conducted a genetic study on 898 samples from Central Africa and 667 samples from Cameroon using nuclear (microsatellites) and mitochondrial (COI) markers. These analyzes have allowed the characterization of the genetic variability at the intra- and inter-species level. The possible effect of factors such as the host plant and the geographical origin of analyzed individuals, often reported as genetic structuring factors in the species B. tabaci were also tested for (i) determining the nature of the species in circulation in these countries, (ii) understand the distribution of these populations, (iii) assess the extent of their diversity and genetic, structure, and (iii) consider the contribution of this knowledge in the management of whitefly populations in Central Africa. We were able to describe the presence of 6 species of B. tabaci complex and 5 subgroups of a species (SSA1) of this complex in CAR and Cameroon (SSA1-SG1, SG2-SSA1, SSA1- SG1 / 2, SSA1-SG3, SSA2, SSA3, MED, MEAM1 and IO). The abundances of whitefly populations on cassava coincide with levels of "outbreak" in all sampled areas, highlighting the status of these countries as in an epidemic area. This thesis has allowed also highlighting the role of the species SSA1 and its subgroup -SG1 with a specific haplotype P9H9 / P18F5 in the proliferation and expansion of the African cassava mosaic in Central Africa. Populations of this species and this particular haplotype were detected as dominant and polyphagous in sampled countries. Similarly, in Cameroon, it was emphasized that the invasion and overgrowth of this haplotype could be achieved through a process of invasion by hybridization with resident populations. Current data on the distribution of the dominant haplotype in both countries tend to show that not only the Cameroon and the CAR are affected by this wave of invasion but could be also in the neighboring countries.; L’étude de la richesse spécifique et génétique des ravageurs des cultures, vecteurs de virus phytopathogènes, dans un contexte d’invasion biologique en milieu continental, est indispensable pour la compréhension des mécanismes qui sous-tendent les émergences virales en Afrique Sub-saharienne. Le complexe d’espèce cryptique de Bemisia tabaci est composé de nombreuses espèces dont le groupe d’espèces Sub-Sahariennes qui sont inféodées au manioc en Afrique. Celles-ci sont directement impliquées dans la vection de nombreux virus provoquant la maladie de la mosaïque du manioc (CMD) ou celle de la striure brune (CBSV). Ces maladies entrainent de fortes pertes de rendement sur les cultures de manioc, qui figurent parmi les principales plantes à racine amylacées cultivées du continent Africain. Malgré les études réalisées, la diversité des espèces d’aleurodes sur manioc dans certains pays reste inconnue. En outre, peu d’information existe sur les flux de gènes au sein des espèces et potentiellement des sous-groupes génétiques récemment décrit au sein de ces espèces. C’est dans ce contexte que nous avons réalisé une étude génétique de 898 échantillons de Centrafrique et de 667 échantillons du Cameroun au moyen de marqueurs nucléaires (microsatellites) et mitochondrial (COI). Ces analyses ont permis la caractérisation de la variabilité génétique et de la différenciation intra et inter espèce. L’effet de possibles facteurs tels que la plante-hôte et l’origine géographique des individus analysés, souvent rapportés comme facteurs de structuration génétique chez l’espèce B. tabaci ont également été testés pour (i) déterminer la nature des espèces en circulation dans ces pays, (ii) comprendre la répartition de ces populations, (iii) évaluer l’étendue de leur diversité et structuration génétique, et (iii) considérer l’apport de ces connaissances dans la gestion des populations d’Afrique centrale. Nous avons ainsi pu décrire la présence en Centrafrique et au Cameroun de 6 espèces du complexe de B. tabaci et de 5 des sous-groupes d’une espèce (SSA1) de ce complexe (SSA1-SG1, SSA1-SG2, SSA1-SG1/2, SSA1-SG3, SSA2, SSA3, MED, MEAM1 et l’IO). Les abondances des populations d’aleurodes dénombrés sur manioc coïncident à des niveaux de type « pullulation » dans l’ensemble des zones échantillonnées, mettant en avant le statut de ces pays comme situés en zone épidémique. Ce travail de thèse a permis en outre de mettre en exergue le rôle de l’espèce SSA1-SG1 (P9H9/P18F5) dans la pullulation et l’expansion de la mosaïque africaine du manioc en Afrique centrale. Les populations de cette espèce et de cet haplotype en particulier ont été détectées comme dominantes et polyphages dans les pays échantillonnés. De même, au Cameroun, il été mis en avant que l’invasion et la pullulation de cet haplotype majoritaire pourrait être réalisé selon un processus d’invasion par hybridation avec les populations résidentes. Les données actuelles sur la distribution de cet haplotype dans ces deux pays tendent à montrer que non seulement le Cameroun et la RCA sont impactés par cette vague d’invasion mais pourraient l’être dans les pays limitrophes.