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L’ester de poire détecté par un récepteur olfactif du carpocapse : une cible pour lutter contre ce ravageur ?

Les composés chimiques des plantes peuvent orienter le comportement des insectes. Décoder ces signatures volatiles et discriminer celles qui provoquent une réponse comportementale des insectes restent délicats. En collaboration avec des chercheurs suédois et italiens, l'Inra a identifié un récepteur olfactif de l’ester de poire chez le carpocapse.    

Dégâts de la chenille du carpocapse dans une pomme : une galerie aboutissant directement aux pépins qui seront dévorés par la larve. © Inra, SAUPHANOR Benoit
Mis à jour le 09/07/2015
Publié le 12/05/2015

Le carpocapse : un insecte phytophage attiré par l’ester de poire

Les larves du papillon Cydia pomonella (Lépidoptères) sont des ravageurs de fruits à pépins mais aussi à noyaux. Les femelles fécondées sont attirées par l’ester de poire (décadiénoate d’éthyle 2,4), une kairomone émise par les fruits, pour venir y pondre leurs œufs. Ce composé volatil associé en mélange avec la phéromone sexuelle, la codlemone, est déjà un outil pour contrôler les populations d’adultes. Des formulations micro-encapsulées sont développées pour perturber notamment l’orientation des papillons à la recherche de plantes hôtes.

Une sensibilité antennaire aux odeurs dépendante du nombre des récepteurs olfactifs

Le papillon du carpocapse dispose de 2 types de protéines réceptrices au niveau des neurones olfactifs de l’antenne : les récepteurs aux phéromones sexuelles (PR), spécifiquement dédiés à l’attraction sexuelle, et les récepteurs olfactifs (OR) dont beaucoup sont liés à la perception des composés volatils émis par les plantes. Le nombre de récepteurs exprimés sur les antennes détermine la gamme de substances odorantes que l’insecte peut détecter.

Un dispositif  de recherche pour comprendre comment l’ester de poire est reconnu : identifier le récepteur en dressant l’inventaire des récepteurs olfactifs du carpocapse.

Afin d’identifier les informations génétiques que l’insecte exprime pour détecter les odeurs, les chercheurs ont disséqué des antennes de mâles et de femelles puis extrait et séquencé par les nouvelles technologies haut-débit tous les ARN (ou «transcrits»), constituant ainsi le « transcriptome » antennaire de l'insecte. Cette approche transcriptomique a permis d’identifier les gènes codant les récepteurs olfactifs antennaires. Un certain nombre d’entre eux présentait des caractéristiques de récepteurs aux phéromones, que les chercheurs ont alors ciblés pour des études fonctionnelles.

Test de stimuli olfactifs sur le récepteur antennaire CpomOR3

Lors des études fonctionnelles, un de ces récepteurs - CpomOR3 - pourtant localisé sur un arbre phylogénétique dans la famille des récepteurs aux phéromones, s’est révélé répondre de façon spécifique à l’ester de poire, notamment la codlémone. Outre les questions évolutives posées (ce récepteur a-t-il évolué à partir des récepteurs aux phéromones ?) les chercheurs disposent à présent d’une piste pour un meilleur contrôle biologique du carpocapse : utiliser la réponse du récepteur CpomOR3 pour influer sur le comportement associé du ravageur. En effet, l’identification d’une molécule naturelle plus efficace sur ce récepteur du carpocapse et moins coûteuse que l’ester de poire permettrait, par exemple, l’amélioration des stratégies de piégeage. A l’inverse, un antagoniste du récepteur ou un bloquant olfactif pourrait être utilisé afin d’inhiber l’attraction des insectes. Ces stratégies « bio-olfacticides » ciblant les récepteurs olfactifs sont actuellement en plein essor.
   

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

  • Emmanuelle Jacquin-Joly (01 30 83 32 12) UMR1392 iEES Paris, Institut d'Ecologie et des Sciences de l'Environnement de Paris INRA centre de Versailles-Grignon, Route de Saint-Cyr, 78026 Versailles cedex-UPMC - Université Paris 6, 7 quai Saint-Bernard 75005 PARIS
Département(s) associé(s) :
Santé des plantes et environnement
Centre(s) associé(s) :
Versailles-Grignon

En savoir plus

Ce travail de recherche a été mené en partenariat avec :

  • La Chemical Ecology unit, Department of Plant Protection Biology, Swedish university of Agricultural Sciences, Alnarp, Sweden
  • Le Research and Innovation Centre, Fondazione Edmund Mach, San Michele all’Adige, Italy

Sources

J.M. Bengtsson ; F. Gonzalez, A. M. Cattaneo, N. Montagné, W. B. Walker, M. Bengtsson, G. Anfora, R. Ignell, E. Jacquin-Joly and P. Witzgall, “A predicted sex pheromone receptor of codling moth Cydia pomonella detects the plant volatile pear ester”, Frontiers in Ecology and Evolution, July 2014, volume 2, article 33, p.1-11.J. M Bengtsson, F. Trona, N. Montagné, G. Anfora, R. Ignell, P. Witzgall, E. Jacquin-Joly, « Putative chemosensory receptors of the codling moth, Cydia pomonella, identified by antennal transcriptome analysis”, Plos One, February 2012, volume 7, Issue 2, e31620, p.1-11.