Transmission risks of Beet Yellows Virus by Myzus persicae and Aphis fabae aphids in diverse environmental conditions

Abstract

The economically significant Beet yellows virus (BYV) negatively affects sugar beet yields. For the past 30 years, effective control of BYV relied on neonicotinoid insecticides. However, the European Union's ban on outdoor use of these insecticides since 2018, driven by concerns over biodiversity and human health, led to widespread losses in the sugar beet industry due to BYV outbreaks. The main vectors of this virus are the green peach aphid (Myzus persicae) and the black bean aphid (Aphis fabae). Understanding the virus-vector relationship is crucial for developing new control methods. To address this, our study investigates viral transmission efficiency in sugar beet plants based on aphid density, species, and morphs (winged/apterous) in laboratory, greenhouse, and field conditions. Laboratory experiments were based on the virus transmission from an infected plant to a vector and from a vector to a healthy plant, while greenhouse experiments observed viral transmission changes when both vector species coexisted on the same infected plants simultaneously (i.e. by analogy to the same patch in the fields). Field experiments examined whether the first flying aphids that arrived in the fields after seed germination were viruliferous. In the laboratory experiment, it was shown that the best vector of BYV at low density was the winged M. persicae with a 25% of transmission probability with only three aphids present. In the greenhouse experiment, a significantly higher transmission probability was observed when both vector species were present at the same time at the same patch. Collecting this data provides valuable insights into how aphid species, density, and morphs affect the transmission of the virus, setting a solid foundation for future studies and the discovery of new pest control methods

Le virus de la jaunisse grave de la betterave (BYV) a une importance économique car il affecte négativement les rendements de la betterave sucrière. Au cours des 30 dernières années, la lutte efficace contre le BYV a reposé sur les insecticides néonicotinoïdes. Cependant, l'interdiction par l'Union européenne de l'utilisation de ces insecticides à l'extérieur depuis 2018, motivée par des préoccupations relatives à la biodiversité et à la santé humaine, a entraîné des pertes généralisées dans l'industrie de la betterave sucrière en raison des épidémies de BYV. Les principaux vecteurs de ce virus sont le puceron vert du pêcher (Myzus persicae) et le puceron noir de la fève (Aphis fabae). La compréhension de la relation virus-vecteur est cruciale pour le développement de nouvelles méthodes de contrôle. Pour répondre à cette question, notre étude examine l'efficacité de la transmission virale dans les plants de betterave sucrière en fonction de la densité des pucerons, des espèces et des morphes (ailé/aptère) en laboratoire, sous serre et sur le terrain. Les expériences en laboratoire sont basées sur la transmission du virus d'une plante infectée à une plante saine via un vecteur, tandis que les expériences en serre ont permis d‟observer les changements de transmission virale lorsque les deux espèces de vecteurs étaient présentes simultanément sur les mêmes plantes infectées (par analogie au champ, dans le même groupe de plantes). Les expériences sur le terrain ont examiné si les premiers pucerons volants arrivés dans le champ, après la germination des graines, étaient virulifères. L'expérience en laboratoire a montré que le meilleur vecteur du BYV à faible densité était le puceron ailé de l‟espèce M. persicae, avec une probabilité de transmission de 25 % en présence seulement de trois individus. Dans l'expérience en serre, une probabilité de transmission significativement plus élevée a été observée lorsque les deux espèces de vecteurs étaient présentes en même temps dans la même parcelle. La collecte de ces données fournira des informations précieuses sur la manière dont les espèces, la densité et les morphes de pucerons affectent la transmission, posant ainsi des bases solides pour les études futures et la recherche de nouvelles méthodes de lutte contre les ravageurs.