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Quelles stratégies pour la durabilité des méthodes de biocontrôle ?

La résistance des ravageurs à l’égard des biopesticides est aujourd’hui négligée. Pour autant, des cas de résistance à ces produits existent. Dans le cadre du programme européen PURE, des chercheurs de l’Inra ont révélé des facteurs de risques et suggèrent de nouvelles pistes de R&D. Un regard utile pour les entreprises de biocontrôle.

Cicadelle adulte.. © Inra, MAUCHAMP Bernard
Mis à jour le 24/06/2016
Publié le 18/04/2016

Des effets secondaires des biopesticides jusque-là minimisés

Pas moins de 27 espèces d’insectes ont développé une résistance au bioinsecticide le plus utilisé dans le monde : la bactérie Bacillus thuringiensis (Bt), qui sous forme sporulée, produit des protéines Cry et Cyt toxiques. Des résistances à la spinosyne, molécule insecticide produite par une autre bactérie, Saccharopolyspora spinosa, ont aussi été mises à jour. Finalement, quel que soit l’agent de biocontrôle (substances sémiochimiques, baculovirus, champignons entomopathogènes…), des cas de résistances chez les insectes ont été identifiés.

Des mécanismes de résistance aux bioinsecticides similaires à ceux des pesticides conventionnels

Si les cibles moléculaires des agents de biocontrôle sont identiques à celles des pesticides conventionnels, le phénomène de résistance est plus rapide car le mécanisme  peut être lié à la capacité de l’insecte à muter cette cible. Pour exemple, la mutation d’un élément du récepteur nicotinique de l’acétylcholine explique la résistance des cicadelles ou des pucerons à la nicotine, alcaloïde synthétisé par les plants de tabac et, par extension, aux néonicotinoïdes. Dans le cas de la résistance aux pyrèthres et pyréthrinoïdes, la mutation s’est opérée au niveau du gène codant pour le « canal sodique ». Une mutation intéressante à observer dans la mesure où il s’agit d’une résistance croisée avec le DDT.

Les facteurs de risques de résistance contre les futurs agents de biocontrôle

Plus le nombre de mutations requises pour conférer une résistance est grand, plus faible est son risque d’occurrence. Le caractère dominant de l’allèle de résistance et l’identité du chromosome  qui le porte (déterminisme du sexe) ont aussi un impact sur la maintenance de la résistance et sur sa vitesse de dispersion. Chez la teigne des crucifères (Plutella xylostella), la quantité de toxines ingérées de Bt affecte la dominance de l’allèle mutant. A faible concentration de Cry1Ac, la résistance est dominante, à plus forte concentration, la résistance devient récessive. Des facteurs biologiques et écologiques propres aux insectes augmentent également les risques : la rapidité du cycle de vie, l’importance de la fécondité, la polyphagie, l’importance de la zone de dispersion.

Des stratégies pour contourner les résistances aux bioinsecticides

Des approches agronomiques peuvent être utilisées pour éviter le développement des résistances. Ménager des « zones refuge » autour des parcelles traitées permet par exemple de préserver des génotypes d’insectes sensibles. De même, la fragmentation de la structure paysagère et la diversité des cultures, rendent plus difficiles les mécanismes de résistance. La complexité des formulations de l’agent de biocontrôle évite leur apparition (ex : privilégier les mélanges de protéines sporulées et de crystal de Bt, l’extrait brut de neem plutôt que la forme purifiée d’azadirachtine et les mélanges de populations de virus génétiquement différentes).
Ces études montrent que la stratégie de biocontrôle des agents pathogènes et des ravageurs demande une adaptation continuelle et une sélection attentive des produits. Elle présente également un intérêt pour les sociétés qui désirent investir dans les stratégies futures de lutte biologique : une question doit les interpeller, celle de la durabilité de l’efficacité des agents de biocontrôle qu’elles développent, au regard de leurs mécanismes d’action, de leurs conditions d’utilisation et de leurs gestions spatio-temporelle.

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

Département(s) associé(s) :
Environnement et agronomie, Santé des plantes et environnement
Centre(s) associé(s) :
Provence-Alpes-Côte d'Azur

Sources

  • Myriam Siegwart, Benoît Graillot, Christine Blachere Lopez, Samantha Besse, Marc Bardin, Philippe C. Nicot and Miguel Lopez-Ferber, « Resitance to bio-insecticides or how to enhance their sustainability : a review », Frontiers in Plant Science, 19 june 2015, Volume 6, Article 381, 19 pages.

En savoir plus

. © Inra
© Inra

Cette étude, réalisée dans le cadre du programme PURE « Pesticide Use-and-risk Reduction in European farming systems with Integrated Pest Management », a été coordonnée par l’Inra. Dotée d’un budget total de plus de 12 millions d’euros, elle a bénéficié d’un financement de l’UE de près de 9 millions, dans le cadre du FP7/2007-2013.
L’objectif global du programme Pure était de fournir des solutions pratiques de lutte intégrée pour réduire la dépendance aux pesticides de certains grands systèmes de culture en Europe, contribuant ainsi à une réduction des risques pour la santé humaine et l'environnement.

Partenaires du projet
Inra,  Rothamsted Research , Aarhus University,  Julius Kühn-Institut (JKI), Stichting DLO, Wageningen University, Consiglio Nazionale delle Ricerche, National Research Council, Agricultural Institute of Slovenia, James Hutton Institute, Fondazione Edmund Mach,  Instituto Valenciano de Investigacions Agrarias, Institute of Plant Protection – National Research Institute, University of Debrecen, University of Sheffield, Centre of Agricultiral Sciences, Joint Research Centre – Institute for Prospective Technological Studies (JRC-IPTS), SEGES,  ACTA - Network for Innovative Research in Agriculture, Bayer Crop Science, BIOTOP, Natural Plant Protection (NPP), Burkard Manufacturing Co Ltd (Burkard), Soil Cares Research, INRA Transfert, In Vivo Agrosolutions
Site du programme : http://www.pure-ipm.eu/