Le centre de ressources biologiques EP-Coll, un nouvel outil pour l’étude des parasitoïdes oophages

Depuis les années 70, les recherches sur les insectes qui parasitent les œufs d’autres insectes s’inscrivent dans la tradition du centre Inra PACA. Sous l’impulsion de scientifiques de l’équipe Recherche et Développement en Lutte Biologique, l’unité de recherche de l’Institut Sophia Agrobiotech se dote désormais d’un centre de ressources biologiques « Egg-Parasitoids Collection ». Unique en France, cette structure reconnue est au service de la recherche sur les parasitoïdes oophages et leur utilisation en lutte biologique. Ce centre de ressources biologiques est pleinement mobilisé dans le cadre du projet TriPTIC* financé par l’Agence Nationale de la Recherche dont l’objectif est d’étudier les trichogrammes, parasitoïdes oophages phares de la lutte biologique, à différentes échelles : génome, individu, population, agro et écosystèmes. Les trichogrammes sont surtout connus du grand public pour être des acteurs majeurs de la lutte contre la pyrale du maïs mais des applications pour d’autres ravageurs sont envisageables. De plus, d’autres insectes parasitoïdes oophages tels que certaines espèces de punaises sont aussi très prometteurs.

Trichogramma brassicae BEZDENKO parasitant une ooplaque d'Ostrinia nubilalis (pyrale du maïs).. © Inra, Jeannine PIZZOL
Mis à jour le 12/08/2016
Publié le 11/08/2016

Les parasitoïdes oophages, enjeu stratégique de la lutte biologique

Trichogrammatidae, Scelionidae, Platygastridae… Derrière ces noms latins se cachent de petites bêtes ayant la particularité d’être des parasitoïdes oophages, c’est-à-dire des organismes dont la phase de développement a lieu à l’intérieur d’un œuf hôte, entraînant inévitablement la mort de ce dernier. Ces insectes représentent un enjeu stratégique dans de nombreux domaines aussi bien académiques, comme les recherches en écologie évolutive et en entomologie, que plus appliqués, comme les recherches en lutte biologique. Les trichogrammes, de minuscules insectes de la taille de l’ordre du millimètre, sont ainsi utilisés depuis de nombreuses années comme solution de biocontrôle pour lutter contre la pyrale du maïs, un papillon dont la larve est un important ravageur. Des travaux sont également en cours sur l’apport de la lutte biologique à l’aide de trichogrammes contre la pyrale du buis. Le combat des trichogrammes contre les papillons nuisibles tire la couverture médiatique, mais d’autres parasitoïdes oophages pourront apporter leur aide en lutte biologique.

Certaines espèces de parasitoïdes oophages sont connues et utilisées depuis longtemps, mais d’autres recèlent encore de nombreux mystères pour les scientifiques. Ainsi, la diversité même des trichogrammes reste mal connue. Animés par ces questionnements, des scientifiques de l’Institut Sophia Agrobiotech (ISA) du centre Inra PACA, épaulés de collègues du centre Inra Montpellier, ont créé le centre de ressources biologiques « Egg-Parasitoids Collection » (CRB EP-Coll) dédié aux parasitoïdes oophages.

EP-Coll, une infrastructure multi-services pour la communauté scientifique

Alors que les CRB sont nombreux pour d’autres ressources agronomiques, de telles organisations collectives sont rares dans le domaine de l’entomologie appliquée, exception faite de ceux dédiés aux drosophiles. Sans doute parce qu’il est plus facile de conserver des graines dans un réfrigérateur ou de lyophiliser des bactéries que de garder des insectes vivants ? Par rapport à des collections de petite ampleur, les engagements d’un CRB sont de garantir qualité et traçabilité par la formalisation d’une démarche qualité certifiée. Situé sur le site de l’ISA, EP-Coll est labellisé depuis 2015 par le groupement d’intérêt scientifique « Infrastructures en Biologie Santé et Agronomie » (GIS IBiSA) lui assurant une reconnaissance nationale comme CRB. Mobilisant 5 personnes dont un technicien de recherche à plein temps, cette nouvelle infrastructure au service de la recherche sur les parasitoïdes oophages et leur utilisation en lutte biologique offre de nombreuses prestations en lien avec son travail d’inventaire et de mise à disposition de références validées. Elle propose ainsi un catalogue de larves et d’adultes vivants, d’individus conservés dans de l’alcool et de nombreux dérivés comme de l’ADN déjà extrait, des vouchers (l’exosquelette de l’insecte), des montages (lames préparées)...

La gestion d’un CRB nécessite connaissances et savoir-faire pour assurer aussi bien la récolte des individus sur le terrain que le travail en laboratoire afin de fournir séquences génétiques et autres données morphologiques. Lorsque les trichogrammes ne sont pas fournis par des collaborateurs, les scientifiques du CRB partent à la chasse sur le terrain : ils déposent les œufs d’un hôte de substitution comme les mites alimentaires sur le revers de feuilles pour attirer les femelles trichogrammes. Quarante-huit heures plus tard, ils viennent récupérer ces feuilles pour voir si les femelles ont pondu et ainsi parasité les œufs de mites. Cette technique permet de récolter des larves qui constitueront après éclosion le pool d’individus vivants du CRB, constitué de plus d’une centaine de souches de trichogrammes. Le pool est entretenu en mettant à disposition des trichogrammes des œufs de mites pour la ponte et quelques gouttes de miel pour l’alimentation. Le nouvel habitat des insectes est gardé à une température légèrement basse, 19°C, afin de ralentir et contrôler le cycle de reproduction des trichogrammes. Pour échantillonner des individus morts, les scientifiques utilisent le piège dit de la tente Malaise. Il s’agit d’une toile de type moustiquaire tendue au-dessus d’un réceptacle contenant de l’alcool. Cette dernière technique permet notamment de recueillir des renseignements sur les distributions géographique et écologique des insectes afin de mettre à disposition de la communauté scientifique internationale des informations et du matériel fiables pour leurs recherches.

Un avenir prospère pour EP-Coll

L’EP-Coll a vocation à devenir une aide de premier ordre en recherche. Destiné en priorité à la recherche scientifique, le CRB, grâce aux résultats et avancées qu’il permet, pourra offrir également un soutien précieux aux solutions de biocontrôle proposées par les entreprises du secteur agronomique. Saisissant bien l’intérêt du centre de ressources, le projet de l’Agence Nationale de la Recherche nommé TriPTIC* s’organise précisément autour d’EP-Coll. Ce projet, dont le coordinateur est Jean-Yves Rasplus chercheur au centre de biologie pour la gestion des populations à l’Inra de Montpellier, œuvre à caractériser les organismes de lutte biologique pour assurer une traçabilité et éviter les effets collatéraux de lâchers d’insectes, inopérants si ce n’est pas le bon insecte hôte qui est visé. A l’heure actuelle, l’essentiel des efforts du CRB EP-Coll porte sur la famille des Trichogrammatidae. Si la biologie de ces insectes se prête particulièrement bien au programme, il est aussi possible qu’à l’avenir d’autres parasitoïdes oophages dont la biologie satisfait les mêmes critères rejoignent les collections d’EP-Coll.

*TriPTIC = Trichogramma pour la protection des cultures : pangénomique, traits d'histoire de vie et capacités d'établissement

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Ouverture des candidatures pour les parasitoïdes oophages de punaises !

Les punaises sont souvent associées à des individus à l’odeur nauséabonde mais il existe en réalité plus de 40 000 espèces d’Hétéroptères. Parmi elles, les familles Pentatomidae, Miridae et Tingidae présentent de nombreuses espèces nuisibles aux plantes cultivées. Certaines d’entre elles font l’objet de l’attention particulière de membres de l’unité de recherche ISA de Sophia-Antipolis. Alexandre Bout de l’équipe Recherche et Développement en Lutte Biologique explique : « Halyomorpha halys, la punaise diabolique originaire d’Asie, a connu une expansion fulgurante aux Etats-Unis et au Canada il y a près de 10 ans avant de causer des pertes de rendement importantes sur de nombreuses cultures. Elle est présente en France depuis quelques années et nous enregistrons sa progression sur le territoire national et, plus généralement, en Europe. Notre positionnement précoce sur ce sujet vise à anticiper et limiter un impact agronomique du même type que celui enregistré en Amérique du Nord ». L’une des perspectives de contrôle du ravageur pourrait être l’utilisation d’un parasitoïde oophage capable de parasiter les œufs de cette punaise et ainsi de réguler leurs populations. Comme pour les trichogrammes, ce parasitoïde devra répondre à de nombreux critères : être assez spécifique pour être efficace sans avoir d’impact sur des espèces non-cibles, être adapté au climat des régions concernées de lâchers, se prêter à une production importante dans des conditions d’élevage faciles et peu onéreuses. Ces recherches soutenues par le département SPE en sont encore aux prémices. Mais si les scientifiques découvraient un parasitoïde oophage des œufs de punaise répondant aux exigences, l’insecte rejoindrait sans aucun doute les collections du CRB EP-Coll.

Contact : Alexandre BOUT, UMR 1355 ISA Institut Sophia Agrobiotech, Centre Inra PACA