Bacillus
thuringiensis,
le bio-insecticide le plus utilisé au monde
Bacillus thuringiensis,
bactérie qui fait naturellement partie de la flore du sol, possède
la capacité de tuer des insectes. Cet effet pathogène
est dû aux cristaux protéiques que la bactérie synthétise
au moment où, en conditions défavorables, elle produit
des spores (formes de résistance). Ingérés par
l'insecte, ces cristaux libèrent des toxines qui détruisent
les cellules de son tube digestif, provoquant rapidement un arrêt
de sa consommation alimentaire puis sa mort. Il existe de nombreuses
variétés de Bacillus thuringiensis, chacune n'étant
toxique que pour un nombre très limité d'espèces
entomologiques.
Dès 1956, l'INRA, l'Institut Pasteur
et le CNRS se sont associés pour développer des recherches
fondamentales et appliquées sur cette bactérie ;
elles ont conduit, en 1972, à l'homologation d'une préparation
commerciale, la Bactospéine. Bacillus thuringiensis est
aujourd'hui à la base de nombreuses formulations élaborées
et commercialisées par plusieurs firmes, et elle représente
environ 90% du marché mondial des bio-insecticides. En France,
la majorité de ces produits est utilisée pour lutter contre
les lépidoptères forestiers (notamment la processionnaire
du pin), les tordeuses de la vigne et les noctuelles des cultures maraîchères.
Des recherches, auxquelles participe l'INRA,
se poursuivent pour isoler et identifier de nouvelles souches, puis
caractériser et tester les toxines qu'elles produisent. Le laboratoire
de lutte biologique de Versailles a ainsi constitué une banque
de 1 200 souches, prélevées dans la nature à
partir d'invertébrés et d'échantillons de terre
de 83 pays. Ces travaux ont mis en évidence l'existence de toxines
actives sur des coléoptères et des diptères, et
non plus seulement sur les lépidoptères.
Nouveaux bio-insecticides,
à base de baculovirus
Inoffensifs pour l'homme, les vertébrés
et les plantes, les baculovirus sont exclusivement pathogènes
d'invertébrés. Ils présentent une grande spécificité
d'hôtes, c'est-à-dire que chaque souche de baculovirus
n'est toxique que pour une ou quelques espèces. Ils sont responsables
chez les insectes de maladies appelées polyédroses nucléaires
et granuloses. Après ingestion, le virus se réplique au
niveau de l'intestin moyen pour se disséminer ensuite dans tout
l'organisme, entraînant la mort de l'insecte.
La production de baculovirus est réalisée
industriellement par multiplication sur insectes vivants entiers. Les
laboratoires de Versailles et de Poitou-Charentes ont développé
un procédé mécanisé permettant d'élever
et d'infecter de grandes quantités de lépidoptères
par les baculovirus.
A ce jour, deux préparations à
base de baculovirus ont été homologuées ;
elles sont produites par la société NPP (Natural Plant
Protection), filiale de Calliope. La Carpovirusine est destinée
à la lutte contre le carpocapse des pommes et des poires (Cydia
pomonella), un des plus importants ravageurs des vergers. La Mamestrine,
baculovirus isolé à partir de la noctuelle du chou, est
employée contre plusieurs noctuelles, ravageurs de nombreuses
plantes maraîchères et de grandes cultures.
Deux autres souches virales sont en cours
d'homologation : la Spodopterin, contre la noctuelle du cotonnier
(qui s'attaque également au tabac, au trèfle et aux cultures
légumières) et la Frugiperdin, contre les chenilles de
Spodoptera frugiperda (ravageur du maïs en Amérique).
Les baculovirus ont la particularité
de pouvoir se recombiner facilement : deux souches différentes
peuvent échanger une partie de leur information génétique,
créant des hybrides possédant des propriétés
nouvelles. Il est ainsi possible d'obtenir des recombinants dont la
gamme d'hôtes est élargie, caractère qui accroît
leur efficacité et leur intérêt économique.
Préparations
fongiques
Contrairement aux bactéries et aux
virus, les champignons n'ont pas besoin d'être ingérés
pour être actifs ; un simple contact suffit pour déclencher
l'infection. Le champignon perfore le tégument de l'insecte,
puis se développe à l'intérieur ; il synthétise
diverses enzymes et toxines qui provoquent la mort du ravageur.
Actuellement, plusieurs préparations
à base de champignons entomopathogènes sont commercialisées.
En France, le Bétel, bio-insecticide fongique a été
récemment homologué ; il est diffusé par
NPP.
L'INRA a participé à la mise
au point du Bétel, préparation composée de Beauveria
brongniartii, qui permet de lutter contre le ver blanc de la canne
à sucre, responsable d'importants dégâts sur l'Ile
de la Réunion. L'acclimatation du champignon a permis sa propagation
naturelle sur les sites touchés par le parasite.
Les recherches sur ce type de produits se
poursuivent à l'INRA ; elles portent sur l'identification
de nouvelles toxines, l'amélioration de la durée de survie
du champignon après épandage ou la création de
souches hypervirulentes...
Faire produire
les bio-insecticides par les plantes
L'utilisation des préparations bio-insecticides
présente certaines limites : l'efficacité du traitement
dépend de la date et des conditions d'épandage, la persistance
des effets est insuffisante pour assurer une protection durant tout
le cycle cultural de l'insecte ravageur, le procédé n'est
pas applicable contre les insectes consommateurs de sève si la
substance doit être ingérée... Les progrès
du génie génétique ont permis d'envisager une solution
à ces problèmes : la mise au point de plantes génétiquement
modifiées, capables de synthétiser elles-mêmes les
substances insecticides.
Des recherches visant l'intégration
dans le génome des plantes de gènes provenant de Bacillus
thuringiensis codant pour la synthèse de toxines sont menées
depuis une dizaine d'années. La société CIBA est
ainsi parvenue à transférer chez le maïs le gène
d'une toxine active contre la pyrale ; l'INRA participe aux essais
en plein champ de cette obtention, et réalise un certain nombre
de tests concernant l'efficacité du procédé, l'impact
sur les insectes auxiliaires ou l'apparition éventuelle d'insectes
résistants. L'autorisation d'utilisation à grande échelle
de ces plantes génétiquement modifiées dépend
du résultat de ces investigations.
Afin de limiter le risque d'apparition d'insectes
résistants et d'élargir la gamme des ravageurs traités,
la stratégie de recherche actuelle consiste à introduire
dans les plantes les gènes de plusieurs toxines, d'origine bactérienne
ou végétale.
Pour en savoir plus :
Bye P., Descoins C., Deshayes A. coord. 1991.
Phytosanitaires, protection des plantes, biopesticides. INRA Editions
Fraval A. 1993.
La lutte biologique. Dossier de la cellule environnement de l'INRA
n°5
1995. Lutte contre les insectes ravageurs :
les apports de la biologie. Dossier
INRA
Laboratoires :
INRA - Poitou-Charentes : Laboratoire
de lutte biologique
Domaine du Magneraud. BP 52 ; 17 700 Surgères.
INRA - Versailles : Laboratoire de
lutte biologique
Domaine de la Minière ; 78 280 Guyancourt
