Fiche n°5 La lutte autocide, une application possible au Paysndisia archon et/ou au charançon? La technique de l’insecte stérile mâle est une ancienne technique redéveloppée avec les nouveaux moyens de biotechnologies que l’on a désormais à disposition. Elle est appliquée à la lutte contre les insectes vecteurs et de plus en plus mise en pratique pour lutter contre les insectes ravageurs. Au vu de l’évolution massive de l’invasion du charançon rouge et du papillon du palmier , il va devenir primordial de se tourner vers de nouvelles techniques afin de sauver le patrimoine végétal des palmiers. figure .1 : Principe de la technique de l’insecte stérile, exemple du moustique sur l’île de la Réunion. D’apres les études de W.Klassen( 2005). En effet, plusieurs rapports (FREDON, Associations: sauvons nos palmiers Fous de Palmier, Société Palmophile Francophone, témoignage de particuliers, etc….) montre que la population de charançon évolue à grande échelle (de plus en plus de charançons sont pris au piège) se déplaçant de plus en plus au nord et attaquant des espèces supposées résistantes telles que les Washingtonia (type de palmier pas ou très peu attaqué il y a encore un an). Les techniques préventives de piégeage ou encore de lutte se révèlent être assez faiblement efficaces et très couteuses. C’est pourquoi il serait intéressant de se tourner vers la TIS, technique qui a déjà fait ces preuves et qui est peu couteuse comparée à celles utilisées aujourd’hui (Bernard J. Blum; avril 2014). 1 1- Mise en œuvre de la technique de l’insecte stérile pour un nouveau ravageur La mise en place d’un tel projet va nécessiter plusieurs étapes importantes ainsi qu’une recherche de financements. Il existe aujourd’hui en France un projet similaire nommé le projet « Regio Bio contrôle » visant la : Cydia pomonella, la Drosophylla suzukii aux ailes tachetées ainsi que la mouche du brou des noix (Rhagoletis completa). Ce projet est soutenu par des organisations techniques et scientifiques : l’INRA – Sophia, Montpellier (CBGP), le CTIFL et stations expérimentales des filières USDAARS EBCL Montpellier, par la FiBL (Frick et Agroscope Suisse), par l’agence Internationale de l’Energie Atomique (AIEA, Vienne, Autriche) et par l’OKSIR au Canada. Il y a également un soutien du projet par des industriels et des organisations privées telles que : Koppert NL, NPP (Arysta Life science), Oxitec, Sangosse et Pherobank ainsi que par des associations et des groupements de producteurs (Bernard J. Blum; avril 2014). • Etape 1 : Etude de la faisabilité technique. La première étape va consister à étudier la bio-écologie de l’insecte candidat en intégrant les « déterminants » environnementaux de la colonisation. Pour cela il va falloir s’intéresser à la génétique des populations, à la distribution et la dispersion de l’insecte sur le territoire envahi (colonisation) , aux traits de vie et au comportement sexuel. On va donc s’intéresser aux conditions d’élevage, à la fécondité, au taux d’éclosion des œufs, au taux d’émergence , au sexe ratio, à la longévité de l’insecte étudié. Une fois que ces critères auront été déterminés il va falloir s’intéresser à la maitrise des protocoles d’élevage de masse, des méthodes de séparation des larves de sexage, des protocoles de stérilisation (trois techniques possibles) et prouver la compétitivité sexuelle des mâles stériles vis-à-vis des mâles sauvages. Il va ensuite falloir modéliser et simuler des modèles de stratégies de lâcher des mâles stériles (taille, fréquence des lâchers en fonction de la zone géographique et de la densité de population d’insectes sauvages présents). • Etape 2 : Etude de la faisabilité économique et réglementaire. La seconde étape consiste à se tourner vers l’analyse de la faisabilité socio-économique en fonction de la ou les régions concernées (estimer les coûts de la mise en place de cette méthode (Source FAO) et son impact). Pour la dernière étape on va s’intéresser à la réglementation concernant la mise en liberté de masse d’insectes génétiquement modifiés ou ionisés. 2 On va alors se confronter aux lois sur les organismes génétiquement modifiés, pour éviter tout problème il va falloir faire des études démontrant que le gène ne peut être transmis à d’autres insectes que celui qui est modifié (pour la technique RIDL) ou que la ionisation de l’insecte ne va pas affecter la plante que l’on cherche à protéger ou encore d’autres insectes (mesure de la radioactivité). 2-La mise en œuvre de la technique de l’insecte stérile est elle possible chez le charançon rouge? A) Les points positifs Dans la mise en œuvre d’un programme de la technique de l’insecte stérile mâle chez le charançon rouge (Rhyncophorus ferrugineus) les avantages sont une bonne connaissance: • Des déterminants environnementaux de la colonisation. Comme on a pu le voir dans l’article 1: « Rhyncophorus ferrugineus (Oliver) », les principaux déterminants environnementaux favorables à la colonisation chez le charançon rouge du palmier sont au nombre de trois : la température, idéale entre 13 et 15 °C; le taux d’humidité dans l’air et dans les sols, ainsi que la composition des sols dans lesquels sont plantés les palmiers (Adrym et Khalil, 2003; Filadelfo et al, 2008; Oscar Dembilio vives, 2011). A ces trois facteurs environnementaux, va s’ajouter un facteur important, la prédation. En effet, aujourd’hui on ne connait pas de grand prédateur (ne créant pas de dommages à d’autres espèces ou s’attaquant à d’autres plantes) du charançon rouge du palmier en Europe ce qui en fait un bon candidat pour une colonisation efficace (Murphy et Briscoe, 1999; Faleiro, 2006). • De la distribution et de la dispersion de l’insecte sur le territoire envahi : le cas de la France . La menace du Charançon rouge du palmier s’étendant de plus en plus aux pays européens et décime de plus en plus d’espèces de palmiers (Phoenix Canariensis, Phoenix Sylvestris, Washingtonia filifera, Chamaerops humilis, Jubea chilensis, Washingtonia robusta……) (Barranco et al, 2000; Santi Longo et al, 2011; ) à travers le monde. En France des mesures ont été prises, bien que sur le tard. On a pu voir des chercheurs de l’INRA (INRA Montpellier, INRA Sofia-Antipolis) s’intéresser à cette épidémie, ainsi que la mise en place d’un suivi réalisé par la FREDON, la FAO ou encore certains maires des départements les plus touchés. Le recensement à pu être plus efficace, ces deux dernières années notamment grâce à la participation de particuliers propriétaires de palmiers infestés. Propriétaires qui se réunissent de plus en plus en associations , telle que l’association « Sauvons Nos Palmiers ». 3 figure .2 : Carte de répartition de charançon rouge (Rhyncophorus ferrugineus) en 2013 (INRA). • Du comportement sexuel, du cycle de développement et de la longévité de l’insecte. figure .3 : Rappel du cycle de développement du charançon et des périodes d’oviposition dans le bassin méditerranéen. Nous savons que le charançon rouge du palmier communique par messages chimiques et hormonaux. Ces messages sont également utilisés lors de la reproduction et sont particulièrement efficaces et volatiles (900 m). Ce sont des insectes à reproduction uniquement sexuée et multiples reproductions de l’émergence jusqu’à la fin de leur vie). Son cycle de développement est rapide ( 25 à 105 jours) et poly-voltain (3-4 générations de vols par an) ce qui permet à l’insecte d’être un bon colonisateur (AVAND-FAGHIH, 2004). 4 • Connaissance de l’élevage. Le Charançon rouge du palmier, Rhyncophorus ferrugineus ayant fait l’objet de nombreuses recherches en laboratoire depuis les années 2000, et cela dans de nombreux pays (France, Italie, Etats- Unis, Inde….), on dispose alors d’une connaissance étendue de son élevage ainsi que de la détermination du sexe. Figure.4 : Parties génitales males (gauche) et femelles (droite) de Rhynchophorus ferrugineus. Photos de JB Peltier. B) Les points à étudier Dans la mise en œuvre de la technique de l’insecte stérile mâle chez le charançon rouge (Rhyncophorus ferrugineus) plusieurs points sont à étudier: • Au niveau de la reproduction Au niveau de la reproduction il faudrait porter une attention toute particulière à l’étude du taux d’éclosion des œufs, du taux d’émergence ainsi qu’au sexe ratio du charançon en fonction des espèces de palmier infectés. • La génétique des populations « C’est l'étude de la distribution et des changements de la fréquence des versions d'un gène (allèles) dans les populations d'êtres vivants, sous l'influence des « pressions évolutives » (sélection naturelle, mutations, et migrations). La génétique des populations a des applications en épidémiologie où elle permet de comprendre la transmission des maladies génétiques, mais aussi en agronomie, où des programmes de sélection modifient le patrimoine génétique de certains organismes pour créer des races ou variétés plus performantes, ou plus résistantes à des maladies. Elle permet également de comprendre les mécanismes de conservation et de disparition des populations et des espèces (Génétique de la conservation) » (Wikipédia). Cela pourrait permettre de savoir si les populations attaquant les 19 espèces de palmiers sont une seule et même population ou si elles différent. 5 • De la technique de stérilisation Il va falloir choisir parmi les trois techniques de stérilisations (rayon, chimique ou génétique), et regarder celle qui sera la plus efficace sur le court terme (cout, rendement) et sur le long terme (stérilité conservée sur les générations suivantes ? ). Des recherches ont été réalisées il y a plusieurs années en Inde (1974 et 1991 ) sur la technique de stérilisation du charançon de manière chimique et par rayon. Malheureusement ces recherches se sont révélées infructueuses sur le long terme. Cependant, grâce à l’évolution des techniques et du matériel, de nouvelles études ont été menées sur la possibilité de stérilisation du charançon rouge du palmier, notamment grâce aux rayons gamma ( 2010). Figure.5 : Effet de diverses doses de rayonnement gamma sur la durée de vie des charançons mâle (jours).Les valeurs portant la même lettre ne sont pas significativement différentes. (Hassan Yahya Al-Ayedh,, Khawaja Gulam Rasoo, 2010). L’irradiation des insectes mâles induit une mutation dominante létale chez les spermatozoïdes (Williamson et al., 1985) entrainant une mortalité embryonnaire lors de la reproduction entre des mâles irradiés et des femelles sauvages (Van der Vloedt et al., 1978). La dose de rayon gamma nécessaire à la stérilisation varie selon les différentes espèces d’insectes concernées. Une étude récente à démontré que la stérilisation des charançons rouge du palmier est possible avec une dose de seulement 15 Gray (Gy). Non seulement les mâles sont stérilisés mais leurs durée de vie est diminuée (Hassan Yahya Al-Ayedh,, Khawaja Gulam Rasoo, 2010). 6 Figure.6 : Effet de rayonnement gamma sur le taux d'éclosion des œufs (%) des femelles RPW accouplées avec des mâles irradiés ).Les valeurs portant la même lettre ne sont pas significativement différentes (Hassan Yahya Al-Ayedh,, Khawaja Gulam Rasoo, 2010). Il serait donc intéressant d’explorer cette « nouvelle méthode » sur les deux fléaux du palmier de par les connaissances que l’on possède déjà aujourd’hui et de par l’efficacité déjà prouvée et les débouchés que pourrait apporter cette méthode à la lutte contre ces ravageurs. Bourguet Sophie 7