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Espèces d’insectes

L’Inra conduit un projet visant à construire une banque de données moléculaires et morphologiques pour identifier les ravageurs des cultures : insectes, maladies, au niveau international. Interview de Jean-Claude Streito, ingénieur agronome et entomologiste au Centre de Biologie pour la Gestion des Populations, centre Inra de Montpellier.

Punaise diabolique (Halyomorpha halys), ravageur polyphage des cultures. Détecté en Suisse en 2007, en France en 2012. Application smartphone développée dans le cadre du programme AGIIR pour une surveillance citoyenne.. © Inra
Par Pascale Mollier
Mis à jour le 24/11/2014
Publié le 15/10/2014

En quoi consiste votre projet de banque de données ?

Jean-Claude Streito : Nous voulons créer une banque de données moléculaires fiable pour identifier les bioagresseurs des cultures, qu’il s’agisse d’insectes, de nématodes ou de maladies. Une telle banque n’existe pas encore. La plus grande banque d’ADN, GenBank, contient surtout des séquences humaines et de souris, en définitive assez peu de ravageurs. Concernant les insectes, il y a beaucoup d’erreurs d’identification des spécimens pour lesquels des séquences sont disponibles. Lorsqu’on compare avec nos propres séquences, rattachées à des spécimens que nous avons nous-même identifiés à l’espèce, nous obtenons par exemple plus de 80% d’erreurs d’identification pour les guêpes des figuiers! Il existe une banque européenne mais seulement pour les organismes de quarantaine, soit environ 300 espèces de ravageurs.

Idéalement, il faudrait disposer, pour chaque ravageur, d’un marqueur moléculaire, c’est-à-dire d’une séquence qui permet à coup sûr de déterminer son espèce et de la différentier des espèces voisines. Cela représente au minimum 3000 espèces d’insectes pour couvrir les ravageurs des cultures en France ainsi que les espèces qui leur ressemblent.

Nous nous concentrons dans un premier temps sur la tomate et la vigne (1) et visons à répertorier les séquences marqueurs d’un maximum d’espèces associées à ces cultures, qu’elles soient de virus, de bactéries, de champignons, d’insectes, de nématodes…de différentes origines géographiques.

Pourquoi est-ce important de reconnaitre les espèces ?

J-C S. : En ce qui concerne les ravageurs, il faut pouvoir poser un diagnostic le plus tôt possible pour prévenir les dégâts sur les cultures. Bien sûr, le premier diagnostic provient de l’observation au champ. Pour cela, l’application pour smartphone développée à l’Inra de Bordeaux peut s’avérer très utile. Elle est basée sur des comparaisons de photos et permet une reconnaissance sur des critères morphologiques (2). A ce propos, après la processionnaire du pin et le frelon asiatique, un module a été ouvert très recemment pour dépister un nouveau ravageur des cultures, la punaise diabolique. Mais cela ne suffit pas toujours car plusieurs espèces d’insectes peuvent être visuellement très proches et une analyse d’ADN peut permettre de les différentier… pour peu que l’on connaisse la séquence marqueur de l’espèce. Dans l’idéal, on pourrait imaginer des tests PCR au champ comme cela se fait déjà pour les virus.

Le diagnostic est très important aussi pour détecter une invasion par un ravageur non indigène introduit à la suite de transports ou d’échanges commerciaux. Il faut pouvoir faire des contrôles ciblés aux douanes pour arrêter seulement l’espèce néfaste et ne pas être accusé d’entraver le libre échange en frappant trop large...

Vous vous intéressez aussi aux insectes auxiliaires ?

J-C S. : Les insectes auxiliaires de culture sont utilisés en lutte biologique pour contrôler les ravageurs. Pour favoriser la lutte biologique, il faut pouvoir identifier précisément les espèces. C’est important pour les sociétés qui commercialisent des auxiliaires. C’est aussi une condition pour réaliser des analyses de risques quand on veut introduire de nouveaux auxiliaires. Nous avons en ce moment par exemple une demande d’une société pour identifier précisément les six auxiliaires qu’elle commercialise. Nous avons pu déterminer morphologiquement l’espèce pour la coccinelle, la punaise et les acariens. Par contre, pas pour le chrysope du genre Chrysoperla, car il s’agit d’un complexe comprenant plusieurs espèces qui morphologiquement se ressemblent et sont commercialisées sous le même nom… face à la difficulté d’identifier ces insectes morphologiquement nous sommes en train de mettre au point une clé d’identification moléculaire mais pour le moment il nous manque encore quelques espèces pour la valider.

Les insectes auxiliaires sont souvent de véritables casse-têtes taxonomiques. Par exemple, la punaise prédatrice du genre Macrolophus, vendue pour lutter contre les aleurodes et les thrips sur la tomate, était commercialisée sous le nom de caliginosus (une espèce sans affinité pour les tomates !), alors qu’il s’agit en fait de l’espèce M. pygmaeus. C’est la confrontation des caractères morphologiques et moléculaires qui a permis de corriger cette erreur. Autre exemple, l’aleurode Bemisia tabaci est en fait un complexe d’une trentaine d’espèces que l’on n’arrive pas à distinguer morphologiquement mais qui possèdent des traits d’histoire de vie différents avec des impacts agronomiques importants.

Comment alimentez-vous votre base de données ?

J-C S. : Pour implémenter notre base de données, nous mobilisons nos réseaux d’entomologistes et lorsque ça ne suffit pas nous allons chercher nous-mêmes des individus dans plusieurs pays. Nous préparons ainsi une mission en Afrique du Sud, au Chili et en Californie, territoires de vignobles, pour collecter en particulier de nouvelles espèces de cochenilles et de cicadelles qui nous manquent. Nous utilisons également les séquences déjà répertoriées dans les bases existantes, quand elles sont fiables. Nous avons une base de données interne qui comporte entre 10 et 15 000 séquences d’ADN d’insectes (3). Nous découvrons régulièrement de nouvelles séquences encore jamais répertoriées ! (4).

 

(1)   Projet Lycovitis financé par le métaprogramme SMACH

(2)   Application AGIIR, utilisée en outil de science participative pour le suivi de trois espèces invasives : le frelon asiatique, la processionnaire du pin, et depuis peu, la punaise diabolique.

(3)   Base implémentée par différents projets financés par le département SPE, le métaprogramme SMaCH, des projets Casdar, ou européens.

(4)   Trois insectes portent le nom de Jean-Claude Streito, leur découvreur : Chaetabraeus streitoi Gomy, 1996 (Coleoptera, Histeridae), Corduba streitoi Moulet, 2005 (Hemiptera, Coreidae),Tinicephalus streitoi Matocq 2007 (Hemiptera, Miridae).

Contact(s)
Contact(s) scientifique(s) :

Département(s) associé(s) :
Santé des plantes et environnement, Écologie des forêts, prairies et milieux aquatiques
Centre(s) associé(s) :
Occitanie-Montpellier

A chaque espèce son code-barre

Le code-barre est un fragment d’ADN qui permet de discriminer les espèces. C’est-à-dire que sa séquence varie peu entre les individus d’une même espèce mais présente des différences entre des individus d’espèces différentes. L’image du code-barre, particulièrement suggestive, est née au Canada au début des années 2000. Un des code-barres fréquemment utilisé est un fragment d’environ 650 paires de bases, contenu dans le gène mitochondrial de la cytochrome oxydase (COI), une protéine qui intervient dans la chaîne respiratoire. Il fonctionne pour certains groupes d’insectes, les mouches des fruits par exemple, mais pas pour d’autres, comme certains carabes ou insectes auxiliaires, pour lesquels on utilise un autre code-barre, à savoir une région de l'ADN ribosomique nucléaire non codante et hautement polymorphe (ITS2). Il existe d’autres code-barres pour les bactéries, les champignons, etc.