Interaction entre l'huître creuse Crassostrea gigas et l'Ostréid herpèsvirus OsHV-1

205 Pages·2017·19.69 MB·French

THÈSE / UNIVERSITÉ DE BRETAGNE présentée par
OCCIDENTALE Marine Fuhrmann
sous le sceau de l’Université Bretagne Loire
Préparée à l'institut français pour

pour obtenir le titre de
l'exploitation de la mer (Ifremer),
DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ DE BRETAGNE
OCCIDENTALE Laboratoire des Sciences de
Mention : Biologie marine l'Environnement Marin (LEMAR)

École Doctorale des sciences de la mer

Interaction entre Thèse soutenue le 6 décembre 2016
devant le jury composé de :
Colleen BURGE
l'huître creuse
Assistant professeur, PhD, University of Maryland Baltimore county
/ Rapporteur
Crassostrea gigas et Isabelle ARZUL
Directeur de recherche, Ifremer / Rapporteur
l'Ostréid herpèsvirus Vianney PICHEREAU
Professeur des universités, Université de Bretagne Occidentale /
OsHV-1 : Influence Examinateur
Guillaume MITTA
Professeur des universités, Université de Perpignan / Examinateur
de la salinité et du pH
Frédéric GAZEAU
Chargé de recherche, UMR 7093 / CNRS, Laboratoire
océanologique de Villefranche-sur-Mer / Examinateur
Gwenaëlle LE BLAY
1
Professeur des universités, Université de Bretagne Occidentale /
Examinateur
Christine PAILLARD

Directeur de recherche, CNRS / Examinateur
Fabrice PERNET
Directeur de recherche, Ifremer / Directeur de thèse
Remerciements
Je souhaite remercier Colleen Burge et Isabelle Arzul d’avoir accepté de corriger mon manuscrit,
ainsi que Christine Paillard, Gwenaëlle Le Blay, Frédéric Gazeau, Guillaume Mitta et Vianney Pichereau
pour avoir accepté de faire partie du jury de thèse.
Merci à Pierre Boudry pour m’avoir accueilli au sein de l’unité de Physiologie Fonctionnelle des
Organismes Marins pendant ces 3 années. Je le remercie aussi pour toujours avoir été de bons conseils dans
les moments importants. Merci à Marianne Alumno-Bruscia et à Elodie Fleury pour m’avoir accueilli au
sein du laboratoire de Physiologie des Invertébrés.
Je ne remercierai jamais assez Fabrice Pernet, ou plutôt Feubwice, pour avoir été un super papa
chercheur pendant ces 3 années de thèse. Merci pour son suivi, son écoute, ses conseils précieux et la
confiance qu’il m’a accordée.
Merci infiniment à Bruno Petton, le sauveur d’Argenton pour avoir partagé tout son savoir
expérimental, pour son aide si précieuse pendant les expérimentations et les diverses discussions
enrichissantes qu’on a pu avoir.
Merci à Charlotte Corporeau pour sa bonne humeur et son humour. Je retiendrai un bon florilège
de ses expressions que je n’ai malheureusement pas toutes répertoriées. Merci à Claudie Quéré pour m’avoir
fait découvrir et appris les techniques de biochimie, à Virgile Quillien pour m’avoir initié à la biomol, à
Lizenn Delisle pour avoir partagé son savoir sur VDAC et la protéo. Merci à Arnaud Huvet pour les
discussions et les bons conseils.
Je tiens à remercier toutes les personnes du LPI, Pierrick Le Souchu, Dominique Iliou, Véronique
Loiseau, Catherine Seguineau, Marc Suquet, Christian Mingant, Stéphane Pouvreau, Isabelle Quéau,
Jacqueline Le Grand, Dominique Ratiskol, Mathias, Martin Protat, Mathieu Poulhazan, Anaïs Guyon,
Morgane Chapolin, Marine Salou, François Audrezet, Philippe Miner et Charlotte Lahot.
Je remercie également Pierre Gernez, Vianney Pichereau, Philippe Soudant pour avoir fait partie
de mon comité de thèse.
Je remercie bien évidemment l’équipe de La Tremblade pour m’avoir accueilli pendant 2 semaines
et plus particulièrement merci à Benjamin Morga, Nicole Faury pour m’avoir appris à quantifier
l’expression de gènes viraux et à Agnès Travers pour avoir donné de son temps pour m’initier au monde
des Vibrios et à Claire Martenot pour les échanges que nous avons eu.
Merci au labexmer et à la National Shellfisheries Association pour m’avoir permis de participer à
des congrès internationaux. Je remercie aussi la direction scientifique de l’Ifremer pour m’avoir accordé
une bourse de mobilité en 2016. Cela m’a permis de découvrir pendant 2 mois le laboratoire vétérinaire de
l’université de Sydney à Camden. Je remercie chaleureusement Richard Whittington pour son accueil au
laboratoire. Je le remercie aussi pour sa générosité et sa confiance. En effet, merci à lui et à Ann-Michele,
de m’avoir laissé entre les mains une voiture, et de m’avoir fait découvrir la côte de NSW. Plus largement,
merci à Paul Hick, Olivia Evans, Maximilen de Kantzow, Erandi Parameti pour m’avoir accordé leur temps
qui était précieux et pour le partage de leurs connaissances. Merci encore à Vicky, Alison, Craig pour leurs
conseils et leur aide pendant les expérimentations. Je n’oublie pas non plus, Len et Bruce qui m’ont fait
découvrir leur lieu de travail, la George River et Hawkesbury River, ainsi que les discussions que nous
avons pu avoir sur leur beau métier d’ostréiculteur. Je garde aussi un très bon souvenir des échanges dans
la cuisine de la résidence avec Momena, Cristina, Chang wei, San ti et bien d’autres.
Un énorme merci aux copains qui m’ont soutenu et m’ont permis de finir la thèse en étant moralement
intacte. Je ne pourrais pas énumérer tous les bons moments passés avec eux durant ces 3 années, mais
j’essaierais d’en nommer certains. Merci donc à Gaëlle Richard avec qui on a fait un duo de choc, la grande
brune et la petite blonde, à Yanouk Epelboin, toujours partant pour une tite pause-café pour recharger les
batteries et bien rigoler, à Laura Frère pour les footings ou les séances de muscu pendant la rédaction, à
Nina le rayon de soleil du bureau toujours prête à se marrer, à Audrey Mat pour son humour belge, à
Clémentine Gélébart à Yann Foury, les vieux amis, toujours là quand il faut, à Carmen pour sa joie de vivre
andalouse, à Ewan, Marta et bien d’autres.
Enfin merci beaucoup à la famille pour votre soutien tout au long de la thèse, qui n’est pas toujours
un long fleuve tranquille, mais qui est une expérience si enrichissante qu’elle vaut largement la peine d’être
vécue.
Valorisation
1 Publications présentées dans le manuscrit
1. Fuhrmann M, Petton B, Quillien V, Faury N, Morga B, Pernet F (2016) Salinity influences
disease-induced mortality of the oyster Crassostrea gigas and infectivity of the ostreid herpesvirus
1 (OsHV-1). Aquaculture Environment Interactions 8:543-552
2. Fuhrmann M, Petton B, Pernet F, Metabolism of oyster Crassostrea gigas is influenced by salinity
and modulates its survival to the ostreid herpesvirus OsHV-1 (will be submitted in Journal of
Experimental Biology)
3. Fuhrmann M, Richard G, Quéré C, Petton B, Pernet F, Low pH reduced survival of the oyster
Crassostrea gigas exposed to the ostreid herpesvirus 1 by altering the metabolic response of the
host (will be submitted in Journal of Experimental Biology)
2 Présentations orales
1. Fuhrmann M, Petton B, Pernet F (2014) Effet de la salinité sur la transmission d’agents
pathogènes et la mortalité associée chez Crassostrea gigas. Journées de restitution des résultats du
projet ANR GIGASSAT, 20 novembre 2014, Ifremer Brest, France
2. Fuhrmann M, Petton B, Pernet F (2015) Disease transmission and associated mortalities of the
pacific oyster Crassostrea gigas: does salinity matter? National Shellfisheries Association, 22 au
26 mars 2015, Monterey, Californie, Etats-Unis
3. Fuhrmann M, Petton B, Pernet F (2016) Disease transmission and associated mortalities of the
pacific oyster Crassostrea gigas: does salinity matter? World Aquaculture Association, 22 au 26
février 2016, Las Vegas, Nevada, Etats-Unis
4. Fuhrmann M, Petton B, Pernet F (2016) How does ocean acidification influence disease
susceptibility of oyster Crassostrea gigas? 4th International Symposium on the Ocean in a High-
CO2 World, 3 au 6 mai 2016, Hobart, Tasmanie, Australie
5. Fuhrmann M, Richard G, Quéré C, Quillien V, Faury N, Morga B, Petton B, Pernet F (2016)
Quand l’environnement module l’interaction C. gigas – OsHV-1 : le cas de la salinité et du pH.
Journées de restitution finale des résultats du projet ANR GIGASSAT, 12 au 13 octobre 2016,
Ifremer Brest, France
Table des matières
Remerciements ................................................................................................................................................
Valorisation .....................................................................................................................................................
Liste des figures hors publications ................................................................................................................ 1
Liste des abréviations .................................................................................................................................... 3
Introduction ................................................................................................................................................... 5
Etat de l’art .................................................................................................................................................. 12
1 Le modèle d’étude : l’huître creuse Crassostrea gigas ....................................................... 13
1.1 Systématique et zone de répartition ............................................................................ 13
1.2 Cycle de vie et reproduction ....................................................................................... 13
1.3 Anatomie et éléments de physiologie ......................................................................... 14
1.4 Energétique ................................................................................................................. 16
1.5 Système de défense ..................................................................................................... 18
1.6 Membranes cellulaires et acides gras .......................................................................... 21
2 Mortalité massive de l’huître Crassostrea gigas infectée par l’ostréid herpèsvirus OsHV-1
25
2.1 Historique de la maladie ............................................................................................. 25
2.2 L’agent pathogène : l’ostréid herpèsvirus OsHV-1..................................................... 25
2.3 Facteurs de risque de l’infection par OsHV-1 ............................................................. 30
2.4 Changements physiologiques de C. gigas associés à l’infection par OsHV-1 ............ 33
3 La salinité ............................................................................................................................ 34
3.1 Notions d’osmolarité et de salinité .............................................................................. 34
3.2 Les bivalves estuariens: des organismes euryhalins et osmoconformes ..................... 34
3.3 Salinité et métabolisme énergétique ............................................................................ 36
3.4 Salinité et système de défense ..................................................................................... 37
3.5 Salinité et maladies de bivalves .................................................................................. 39
4 Le pH .................................................................................................................................. 40
4.1 Les notions de pH et de PCO ..................................................................................... 40
2
4.2 Rappels sur l’acidification des océans ........................................................................ 41
4.3 Effet du pH sur les organismes marins ....................................................................... 43
4.4 pH et système de défense ............................................................................................ 45
4.5 pH et maladies de bivalves .......................................................................................... 46
Matériel et méthode .................................................................................................................................... 49
1 Matériel biologique ............................................................................................................. 50
2 Protocole d’infection en milieu contrôlé ............................................................................. 51
3 Analyses des échantillons ................................................................................................... 54
3.1 Quantification de l’ADN d’OsHV-1 ........................................................................... 55
3.2 Expression de 4 gènes d’OsHV-1 ............................................................................... 55
3.3 Glucides ...................................................................................................................... 56
3.4 Lipides et acides gras .................................................................................................. 57
3.5 Protéines et enzymes ................................................................................................... 59
3.6 Prostaglandines ........................................................................................................... 65
4 Statistiques .......................................................................................................................... 66
4.1 Analyse de survie ........................................................................................................ 66
4.2 Analyse de la variance : plan d’expérience en parcelles divisées ............................... 67
4.3 Régression multiple pas à pas ..................................................................................... 67
4.4 Analyse descriptive des données ................................................................................. 68
Chapitre 1 : Effet de la salinité sur la transmission de la maladie induite par OsHV-1 et la mortalité associée
de l’huître creuse ......................................................................................................................................... 69
1 Présentation de l’Article 1 ................................................................................................... 70
2 Article 1 .............................................................................................................................. 74
2.1 Corps de l’article ......................................................................................................... 74
2.2 Informations supplémentaires ..................................................................................... 84
3 Complément d’étude ........................................................................................................... 89
Chapitre 2 : Réponse métabolique de l’huître creuse à la salinité et l’infection par OsHV-1 .................... 91
1 Présentation de l’Article 2 ................................................................................................... 92
2 Article 2 .............................................................................................................................. 95
2.1 Corps de l’article ......................................................................................................... 95
2.2 Informations supplémentaires ................................................................................... 118
Chapitre 3 : Effet du pH sur la transmission de la maladie induite par OsHV-1 et la mortalité associée de
C. gigas ..................................................................................................................................................... 124
1 Présentation de l’Article 3 ................................................................................................. 125
2 Article 3 ............................................................................................................................ 129
2.1 Corps de l’article ....................................................................................................... 129
2.2 Informations supplémentaires ................................................................................... 147
3 Complément d’étude ......................................................................................................... 163
Discussion générale et perspectives .......................................................................................................... 165
1 La salinité et le pH modulent-ils la survie des huîtres à une infection par OsHV-1 ? ...... 166
2 La salinité et le pH ont-ils un effet sur l’infectiosité d’ OsHV-1 ? ................................... 167
3 La salinité et le pH modulent-ils la réponse métabolique de l’huître Crassostrea gigas à
l’infection par OsHV-1 ? ....................................................................................................................... 170
3.1 Métabolisme énergétique .......................................................................................... 170
3.2 Réponses antioxydante et immunitaire ..................................................................... 171
4 D’autres facteurs explicatifs des différences de survie ? .................................................. 173
4.1 Réponse immunitaire ................................................................................................ 173
4.2 Bactéries .................................................................................................................... 173
5 Perspectives ....................................................................................................................... 174
Bibliographie............................................................................................................................................. 177