Quentin Chesnais, un jeune chercheur au cœur des interactions plante-virus-vecteur

D’Angers à Colmar en passant par La Réunion et la Californie

Issu d’une famille du milieu agricole, Quentin Chesnais se passionne très tôt pour la biologie et plus particulièrement pour les interactions entre les êtres vivants. Il s’oriente ainsi vers une licence de biologie à l’université catholique de l’ouest à Angers. Il effectue ensuite ses études de master sur l’île de La Réunion au sein de l’UMR Peuplements végétaux et bioagresseurs en milieu tropical (PVBMT), où il découvre les interactions plante-insecte à travers des questions d’invasions biologiques. 

En thèse de doctorat, il aborde la thématique qui le passionne depuis lors : les interactions plante-insecte-virus, et plus spécifiquement l’écologie de la vection. Au cours de sa thèse, il s'intéresse aux travaux de Kerry Mauck (alors post-doctorante à ETH Zurich) sur une hypothèse dite de host and vector manipulation by plant viruses. 

Après avoir abordé cette thématique sous les angles de l’écologie comportementale et l’écophysiologie durant ses travaux de doctorat, il choisit de rejoindre Kerry Mauck, qui lance alors son laboratoire à l’université de Californie Riverside, pour son premier postdoctorat afin d’aborder des aspects plus théoriques et évolutifs. Désormais et depuis son second postdoctorat à Colmar, il ajoute une nouvelle dimension à ses travaux en étudiant l’identification des mécanismes moléculaires sous-jacents des interactions plante-insecte-virus, et la transmission des virus par les insectes vecteurs.

Chercheur à SVQV

Quentin Chesnais a été recruté au sein de l’UMR Santé de la vigne et qualité du vin (SVQV) à Colmar. Les travaux menés dans l’unité s’inscrivent dans un contexte général de réduction de l’utilisation des pesticides en agriculture et de durabilité de la culture de la vigne. L’unité travaille sur 2 axes de recherche. Le premier concerne les interactions plante-(vecteur)-pathogène, afin de réduire l'utilisation des pesticides et l'impact des maladies ; le second, le maintien de la productivité des vignobles et la qualité des vins, dans un contexte de dépérissement et de changement climatique. 

Quentin Chesnais a intégré l’équipe Virologie et vection (ViVe) de l'unité, tout d’abord comme chercheur postdoc en mai 2019, puis en tant que chargé de recherche depuis janvier 2023. Cette équipe s’intéresse particulièrement aux interactions plante–virus–vecteur et les mécanismes moléculaires sous-jacents. Les travaux qui y sont menés ont pour but de comprendre les mécanismes de vection de plusieurs phytovirus par vecteurs invertébrés (les virus responsables des maladies du court-noué transmis par des nématodes, les virus responsables des jaunisses de la betterave transmis par pucerons…). 

Son projet de recherche, l'étude des interactions plante–virus–vecteur

Jusqu’à présent, la majorité des études ont exploré les effets des phytovirus d’un point de vue agronomique, à savoir leur impact sur le rendement et la qualité des récoltes. Récemment, des travaux ont montré que les effets d’une infection virale sur la physiologie des plantes (couleur, émission de composés volatils, compositions en métabolites…) pouvaient aussi influencer les interactions plante-hôte-vecteur et donc les fréquences de transmission des virus. Quentin Chesnais travaille sur une hypothèse host and vector manipulation by plant viruses selon laquelle une partie des effets induits par les virus transmis par vecteurs sur le phénotype des plantes infectées ont été sélectionnés car induisant des comportements des vecteurs favorables à la transmission du virus.

Ces dernières années, de nombreux travaux ont participé à la description de ces effets potentiellement adaptatifs et ont montré qu’ils pouvaient avoir des répercussions épidémiologiques (accélération de la dispersion des virus au champs) et économiques très importantes (jusqu’à plusieurs centaines de dollars par hectare selon les pathosystèmes). Cependant, jusqu’à maintenant, très peu d’études ont identifié les mécanismes moléculaires sous-jacents de ces effets de « manipulation virale ». Quelles protéines virales sont responsables ? Quelles voies métaboliques sont impliquées chez la plante ? De plus, les approches actuelles pour étudier les comportements importants pour la vection (technique d’électro-pénétrographie pour analyser le mouvement des pièces buccales des insectes piqueurs-suceurs) sont généralement bas-débit et limitent les progrès. 

Quentin Chesnais a ainsi proposé de mettre au point un outil de vidéo-phénotypage du comportement des vecteurs, qui pourra être utilisé par exemple pour des travaux de génétique quantitative (GWAS), et devrait permettre de lever le verrou des techniques actuelles. Il espère ainsi avec ses collègues pouvoir identifier, chez la plante-hôte, les gènes et voies moléculaires altérés par les virus et responsables, chez les vecteurs, des modifications comportementales favorables à la transmission des virus. En complément des approches qui consistent à optimiser les pratiques culturales (rotations agricoles, sélection de cultivars résistants, programmes de certifications des plantes…), l’étude des interactions plante–virus–vecteur, comme le propose son projet de recherche, pourrait aboutir à l’identification et au développement de méthodes complémentaires limitant la transmission virale (sélection de génotypes/cultivars moins sensibles aux effets de « manipulation » et limitant ainsi les comportements de vection…).