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Évolution et Spécificité des Interactions Multitrophiques

L’équipe s’intéresse aux aspects physiologiques et moléculaires qui déterminent la spécificité des interactions multitrophiques (plantes - insectes phytophages - insectes parasitoïdes). Elle étudie plus particulièrement deux niveaux d’interaction : le degré de spécificité de l’interaction plantes / insectes phytophages, en relation avec le niveau de polyphagie des insectes, et le degré de spécificité de l’interaction insectes phytophages / insectes parasitoïdes qui détermine la gamme d’hôte potentielle des parasitoïdes. L’aspect évolutif de ces interactions est au centre des recherches effectuées.

Positionnement du sujet

Le fonctionnement des écosystèmes est fortement contraint par les caractéristiques et l’évolution des interactions entre les différents niveaux trophiques. L’étude de ces interactions dans des systèmes multi-trophiques "plantes d’intérêt agronomique - insectes phytophages (ravageurs) - insectes auxiliaires (parasitoïdes)" permet d’aborder une problématique telle que la spécificité d’hôte de façon intégrée et vise à mettre au point des actions de protection des cultures plus respectueuses de l’environnement.

Thématique générale et objectifs

Les recherches sont développées suivant deux objectifs :
  • acquérir une meilleure connaissance des mécanismes de détoxification métabolique et de résistance chez les insectes ravageurs phytophages pour comprendre leur spécificité. Ceci sera réalisé en caractérisant la fonction et régulation des cytochromes P450, ainsi que les récepteurs (xenosenseurs) permettant aux insectes de reconnaître la présence de composés toxiques produits par les plantes dont ils se nourrissent (xénobiotiques) ou auxquels ils sont exposés (insecticides).
  • acquérir une meilleure compréhension des mécanismes permettant le passage d’un parasitoïde sur un nouvel hôte en caractérisant les facteurs-clés régissant les interactions immunitaires entre hôtes et endoparasitoïdes. Cette approche implique la caractérisation des facteurs de virulence des parasitoïdes et de leurs cibles chez l’hôte, ainsi que des phénomènes de résistance.
Les recherches se divisent en deux sous-thématiques de recherche correspondant aux deux niveaux d'interactions multitrophiques :
  • Interactions plante-insectes (Responsable R. Feyereisen)
  • Interactions hôte-parasitoïde (Responsable M. Poirié)

Modèles biologiques étudiés

Plantes modèles : Arabidopsis thaliana, Zea mays

Insectes phytophages :
  • Papillons nocturnes parasites des cultures : Spodoptera frugiperda, Helicoverpa armigera
  • Puceron du pois : Acyrthosiphon pisum
  • Guêpes parasitoïdes de la drosophile (Leptopilina) et du puceron (Aphidius ervi)

Spodoptera frugiperda - chenille et papillon
Spodoptera frugiperda - chenille et papillon


Originalité scientifique de l’équipe

Approche multi-disciplinaire – Étude de niveaux trophiques multiples

Problématiques actuelles

Interaction plantes - insectes phytophages
  • Quels sont les gènes activés chez les insectes phytophages en réponse aux composés toxiques des plantes (xénobiotiques) ?
  • Comment ces gènes sont-ils activés chez les insectes ?

Interaction insectes phytophages - insectes parasitoïdes
  • Quelles sont les bases de la variation intra-spécifique et inter-spécifique de virulence chez les parasitoïdes ? Comment sont-elles corrélées à la capacité de parasiter une nouvelle espèce hôte ?
  • Quelles sont les bases de la spécificité des facteurs de virulence ? Quels sont les mécanismes et les pressions évolutives qui sous-tendent l’évolution de la virulence chez les parasitoïdes ?

Application

Mettre au point de nouveaux bioinsecticides et des tests de détection de la résistance aux insecticides d’insectes phytophages.

Partenariat scientifique

Participation à des réseaux : GDR 2153 (Evolution des relations parasitaires et rôle des microorganismes symbiotiques), Réseau d’Étude des Interactions Durables (REID)
Projets Genoscope Génomique comparée des lépidoptères avec l’Australie (CSIRO à Canberra) et le Japon (Tsukuba)
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Rédaction : pchavigny
Date de création : 06 Juillet 2010
Mise à jour : 06 Juillet 2010