Lutter contre les ravageurs des cultures en perturbant leur système olfactif
Les insectes utilisent activement leur sens olfactif pour se nourrir, choisir un site de ponte ou encore se retrouver pour s’accoupler. Dans un contexte de diminution de l’utilisation des produits phytosanitaires en protection des cultures, perturber les comportements olfactifs des insectes ravageurs est une solution à promouvoir. Ainsi, les récepteurs olfactifs apparaissent comme des cibles particulièrement pertinentes pour le développement de stratégies de lutte durables du type « olfacticide ». En effet, leur structure est proche de celle des récepteurs couplés aux protéines G, qui constituent une des familles de récepteurs les plus fréquemment rencontrées dans les mécanismes de signalisation, et cibles de nombreux médicaments. L’identification d’agonistes ou d’antagonistes de récepteurs olfactifs pourra ainsi bénéficier de ce savoir-faire pharmacologique. Cependant, l’extrême diversité des récepteurs olfactifs entre les espèces d’insectes est un frein au développement de molécules à large spectre, ce qui a limité jusqu’à présent l’intérêt des industriels.
Cibler le récepteur pour agir efficacement
Les récepteurs olfactifs des insectes, extrêmement divergents entre espèces et au sein d’une même espèce, sont difficilement identifiables par des approches classiques de clonage par homologie. Cependant, les chercheurs de l’unité ont cloné chez 6 noctuelles, dont les noctuelles du coton, de la tomate, du maïs, du chou, des moissons, un récepteur atypique car présentant près de 88% d’identité de séquence entre espèces. Ce récepteur n’a pas été retrouvé chez d’autres papillons, tel le ver à soie, ni dans les génomes disponibles d’insectes modèles, comme la drosophile, le moustique, l’abeille, le ténébrion. D’un point de vue évolutif, ce récepteur est soumis à une forte pression de sélection à l’origine de cette grande conservation au sein des noctuelles. Exprimé dans les antennes des mâles aussi bien que des femelles, ce récepteur est probablement impliqué dans une fonction biologique importante chez les noctuelles qui reste à déterminer.
Cibler un tel récepteur par des bloquants olfactifs permettra de préserver la biodiversité dans une stratégie de lutte durable alternative aux insecticides. En effet, perturber l’olfaction limite ou détourne les comportements néfastes sans éteindre les populations. D’autre part, les autres ordres d’insectes, dont les insectes utiles par exemple (abeilles, ver à soie), ne possèdent pas ce récepteur et ne seront pas touchés.

Mamestra pisi, la noctuelle du pois - (photo C. DESCOINS).
Des résultats à exploiter par les industriels
Comme la plupart des récepteurs olfactifs identifiés à ce jour, ce nouveau récepteur est orphelin, la ou les molécules odorantes qu’il reconnaît ne sont pas encore identifiées. Actuellement, les chercheurs de l’UMR PISC travaillent sur l’identification du ou des ligands olfactifs, afin de comprendre la fonction de ce récepteur atypique. D’ores et déjà, sa forte conservation laisse supposer un rôle important chez les noctuelles. Ainsi, à terme, ce récepteur partagé par différentes espèces d’herbivores apparaît comme une cible unique qui devrait susciter l’intérêt des industriels, souvent hésitants sur l’élaboration coûteuse de produits ne ciblant qu’une seule espèce, pour le développement de bloquants olfactifs à large spectre "noctuelle", tout en préservant la biodiversité.
Sources :
- Brigaud I., Montagné N., Monsempes C., François M.C. and Jacquin-Joly E. (2009). Identification of an atypical insect olfactory receptor subtype highly conserved within noctuids. FEBS journal. 276: 6537-6547.
Contacts :
Emmanuelle Jacquin-Joly
Unité mixte de recherche 1272 Physiologie de l’Insecte :
Signalisation et Communication (PISC),
centre Inra de Versailles-Grignon
Emmanuelle.Jacquin@versailles.inra.fr
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