Piqure d'Aphidius matricariae sur puceron.. © Inra, GAMBIER Jacques

Biocontrôle

Les médiateurs chimiques, une voie de biocontrôle

Les médiateurs chimiques sont des molécules utilisées notamment par les insectes, qui les détectent via leurs systèmes olfactifs et gustatifs, et qui conditionnent certains de leurs comportements étroitement liés aux ravages occasionnés aux cultures. Dans le cadre de la lutte intégrée contre les insectes ravageurs et de leur biocontrôle, de tels médiateurs chimiques sont actuellement utilisés comme outils d’aide à la décision, permettant ainsi de diminuer le recours aux insecticides, et comme moyen de lutte directe via la confusion sexuelle ou le piégeage par exemple. L’Inra est un acteur important dans l’identification et le développement de nombreux de ces médiateurs.

Mis à jour le 12/11/2014
Publié le 12/11/2014

Un grand nombre de phéromones sexuelles de ravageurs des cultures et des forêts a été identifié par l’Inra, en particulier dans les années 1980-2000. Il s’agit surtout de médiateurs identifiés chez des lépidoptères, quelques coléoptères et diptères, principalement les mouches des fruits. Aujourd’hui, les chercheurs de l’Institut d’Ecologie et des Sciences de l’Environnement de Paris (UMR IESS) de l’Inra travaillent à l’identification de nouvelles phéromones et de nouveaux attractifs ou répulsifs d’insectes, tout en cherchant à comprendre les bases moléculaires de cette communication chimique avec l’environnement. Les sujets d’étude sont des insectes d’intérêt économique pour lesquels peu de solutions existent pour limiter leur population, des espèces introduites accidentellement ou invasives du fait des changements globaux. Elles correspondent souvent à des modèles en cours d’adaptation à de nouvelles conditions ; les recherches contribuent également à comprendre les mécanismes adaptatifs des nuisibles à un nouvel environnement.

Identifier de nouvelles phéromones

Les recherches menées visent à identifier le ou les médiateurs qui interviennent dans un comportement donné intra-spécifique et à le reconstruire à partir de produits de synthèse. L’efficacité est ensuite validée par des tests comportementaux au laboratoire et sur le terrain. La tâche n’est pas toujours évidente puisque beaucoup d’espèces appartiennent à des familles dont le comportement reproducteur est souvent original, de même que les molécules produites. Il s’agit d’identifier les phéromones sexuelles et/ou d’agrégation pour les utiliser en détection, en suivi des populations, en vue d’applications ciblées de traitements conventionnels ou biologiques, ou en piégeage de masse. On peut citer par exemple les recherches sur les ravageurs des palmiers, comme le papillon Paysandisia archon, le charançon rouge Rhynchophorus ferrugineus ou le scarabée du dattier Oryctes agamemnon, dont les phéromones ont été identifiées.

Les substances allélochimiques comme attractifs ou répulsifs

Les substances allélochimiques, intervenant dans la communication olfactive entre individus d’espèces différentes, ont aussi leur potentiel en matière de biocontrôle et sont étudiées par les chercheurs. Certaines ont la capacité d’entraîner un changement de comportement pour l’individu qui y est exposé. Ces composés volatils sont notamment émis par les plantes qui s’en servent pour attirer les insectes, ou au contraire les repousser. Dans le cadre du biocontrôle, les substances allélochimiques de ces plantes peuvent être utilisées comme attractifs/répulsifs de chenilles ou attractifs de femelles fécondées. Elles peuvent aussi servir de synergistes de phéromones pour le piégeage. En effet certaines phéromones utilisées individuellement n’ont pas d’effet propre sur un insecte donné, mais couplées avec des allélochimiques, elles se révèlent former un attractif optimal vers le piège élaboré. Des recherches sur ces substances sont actuellement réalisées par exemple dans le cadre de la lutte contre le charançon rouge des palmiers. Ce ravageur est l’un des plus surveillés et contrôlés par piégeage phéromonal au niveau mondial et les recherches contribuent à identifier le mélange le plus attractif pour cet insecte.

De nouvelles méthodologies basées sur l’analyse des comportements induits par des mélanges reconstitués semi-artificiels permettent de cribler les composants naturels les plus efficaces. Autres exemples : un mélange subtil capable d’attirer les femelles fécondées de la pyrale du maïs vient d’être mis au point, de même pour la bruche de la féverole. De tels mélanges peuvent servir dans un premier temps à détecter les périodes de pontes et participer à cibler un traitement sur la culture, et pourraient à terme être utilisés en lutte directe par piégeage de masse. Cependant, l’identification de telles substances allélochimiques reste souvent un défi méthodologique.

Vers une nouvelle génération de médiateurs chimiques

Les recherches menées sur la compréhension des mécanismes moléculaires à la base de la reconnaissance des médiateurs chimiques ouvrent de nouvelles pistes appliquées. C’est le cas des récepteurs olfactifs, des protéines qui détectent les médiateurs et les transforment en messages nerveux. Ce sont des cibles prometteuses pour le dessin d’agonistes ou d’antagonistes capables d’interférer avec la réponse naturelle de ces récepteurs et donc de modifier les comportements associés.

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

  • Emmanuelle JACQUIN-JOLY UMR1392 IEES Paris Institut d'Ecologie et des Sciences de l'Environnement de Paris
  • Brigitte FREROT UMR1392 IEES Paris Institut d'Ecologie et des Sciences de l'Environnement de Paris
  • Didier ROCHAT UMR1392 IEES Paris Institut d'Ecologie et des Sciences de l'Environnement de Paris