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Etude de la thermo-tolérance d’une espèce invasive, Drosophila suzukii

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Date limite de réponse : 31 octobre 2022
Missions :

Contexte et objectifs

Les pratiques culturales intensives favorisent le développement rapide de ravageurs. Au niveau mondial, on estime que ces ravageurs seraient responsables, pour les plantes cultivées, de 20% de pertes avant récolte. Localement, ils peuvent affecter jusqu'à 100% de la récolte. La drosophile à ailes tachetées, Drosophila suzukii, est un ravageur de cultures fruitières. Depuis son invasion en Europe et en Amérique, elle cause des pertes économiques de plusieurs millions de dollars par an.

Comme beaucoup d’arthropodes, D. suzukii est naturellement infectée par une bactérie héritable, Wolbachia. Les prévalences d'infection sont cependant très variables en fonction des régions et des saisons et, à ce jour, ces variations demeurent inexpliquées. Cette bactérie peut modifier de nombreux traits phénotypiques de l’hôte. En particulier, Wolbachia est connue pour ses effets notoires sur la reproduction de son hôte qu’elle manipule pour favoriser sa propagation. Par ailleurs, certaines études montrent que le stress thermique (chaud et froid) peut affecter négativement la densité et la localisation de Wolbachia dans son hôte et que les fréquences d'infection sont systématiquement plus basses dans les climats froids. Chez D. suzukii, la température, le froid en particulier, est un des paramètres qui impacte le plus la dynamique et la répartition des populations. Des piégeages sur le terrain montrent que les adultes passent l’hiver sous une forme résistante au froid associée à un arrêt de la reproduction : une diapause reproductive facultative. Lors de nos travaux précédents sur D. suzukii, nous avons observé une réduction marquée de la densité de Wolbachia chez les formes diapausantes développées à basse température. Se pose alors la question de savoir si les niveaux d’infection de Wolbachia varient dans les zones où les hivers sont plus rudes et où la dormance saisonnière est plus marquée. En outre, à ce jour, nous ne savons pas quel est l’impact sur l’hôte d’une telle réduction de la densité bactérienne chez les formes diapausantes.

Des études sont à l’évidence nécessaires pour comprendre la relation tripartite entre l’hôte, la bactérie Wolbachia et les basses températures. Plus précisément, nous essayerons de comprendre si les traits d’histoire de vie de l’hôte (sa reproduction en particulier) sont affectés par Wolbachia chez des formes reproductives et chez des formes diapausantes. Nous projetons également d’étudier la survie hivernale en fonction du statut d’infection et les densités bactériennes (dans les populations infectées par Wolbachia) directement sur le terrain, en conditions semi-naturelles. Actuellement nous sommes incapables de définir précisément les facteurs qui peuvent maintenir Wolbachia dans les populations naturelles. Ce maintien doit sans doute dépendre d’une multitude d’effets encore jamais testés en laboratoire. L’ensemble des données collectées permettra de comprendre si le froid et la diapause sont des facteurs prédominants pour la dynamique de propagation de Wolbachia.

 

Méthodologie

Différents traits d’histoire de vie (fécondité des femelles, longévité), ainsi que la densité en Wolbachia et sa transmission de mère à descendant seront mesurés au laboratoire à différentes températures. La densité en Wolbachia sera mesurée par PCR quantitative en temps réel.

 

Compétences & Moyens mis en œuvre

Le laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive possède une reconnaissance internationale pour ses activités, notamment dans le cadre de l'étude des interactions entre insectes et bactéries symbiotiques. Le laboratoire dispose de matériel permettant l’élevage de drosophiles et la réalisation de manipulations expérimentales. Il est également équipé d’une plateforme de biologie moléculaire. Ce sujet s’inscrit dans le cadre du projet de recherche ANR DroThermal.
 

Quelques références

Cattel, Kaur, Gibert, Martinez, Fraimout, Jiggins, Andrieux, Siozios, Anfora, Miller, Rota-Stabelli & Mouton (2016). Wolbachia in European Populations of the Invasive Pest Drosophila suzukii: Regional Variation in Infection Frequencies. PLoS ONE 11(1) : e0147766.

Cattel, Martinez, Jiggins, Mouton & Gibert (2016). Wolbachia-mediated protection against viruses in the invasive pest Drosophila suzukii. Insect Mol. Biol., 25: 595-603

Enriquez & Colinet (2017). Basal tolerance to heat and cold exposure of the spotted wing drosophila, Drosophila suzukii. Peer J.. 5: e3112.

 

PROFIL RECHERCHÉ

Niveau d'étude requis :

Bac + 4

Compétences requises :

Ce projet implique des mesures de traits d’histoire de vie en laboratoire, avec la manipulation de drosophiles, mais également de la biologie moléculaire et de l'analyse statistique des données (R). Un intérêt pour la biologie des insectes et des associations symbiotiques sera fortement apprécié.