Contrôle biologique contre des Lépidoptères ravageurs forestiers à l
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Le Laboratoire Biocontrôle à l’UEFM Un nouveau challenge pour la protection en milieu forestier et espaces verts Contrôle biologique contre des Lépidoptères ravageurs à l’aide de parasitoïdes oophages Elisabeth Tabone, Etty Colombel, Marine Venard, Jean-Claude Martin http://www.webtimemedias.com Unité Entomologie et Forêt Méditerranéenne (UEFM) – Laboratoire Biocontrôle Site Villa Thuret – 06160 Antibes – France http://www.agenceducapdantibes.com 1 http://media.rtl.fr Le Laboratoire Biocontrôle (UEFM) • Site Villa Thuret (Antibes) – Des élevages d’insectes (Cydalima perspectalis, Philosamia ricini, Nezara viridula, Halyomorpha halys) – Une collection de parasitoïdes oophages (PO) (Trichogramma sp., Ooencyrtus sp., Anastatus sp.) • 19 années d’expérience avec les Trichogramma • 10 élaborations et gestions de projets © INRA UEFM – ANTIBES http://www.euroleps.ch • 2012 : ouverture vers le département forêt avec nouveaux PO Unité Entomologie et Forêt Méditerranéenne (UEFM) – Laboratoire Biocontrôle Site Villa Thuret – 06160 Antibes – France http://draaf.aquitaine.agriculture.gouv.fr http://www7.inra.fr 2 Le Laboratoire Biocontrôle (UEFM) – Zones agricoles • Spécialisation actuelle http://www.lonelyplanet.fr • Expérience initiale http://www.ucpt-paimpol.fr • Rechercher et sélectionner des parasitoïdes oophages – Répondre aux enjeux de Protection des forêts – Concevoir des systèmes innovants de gestion des risques entomologiques – Lutter contre les chenilles défoliatrices des forêts et ZNA – Méthodologie développée en étapes successives – Base à adapter pour chaque ravageur et écosystème • Partenariat http://www.wallfizz.com • Pour chaque programme – Large réseau d’entomologistes (national et international) – Interface entre recherche fondamentale et partenaires techniques et privés Unité Entomologie et Forêt Méditerranéenne (UEFM) – Laboratoire Biocontrôle Site Villa Thuret – 06160 Antibes – France 3 L’intérêt des parasitoïdes oophages • Avantage des PO Tuer le premier stade du ravageur avant le stade phytophage Diminuer les dégâts du ravageur Ooencyrtus kuvanae Unité Entomologie et Forêt Méditerranéenne (UEFM) – Laboratoire Biocontrôle Site Villa Thuret – 06160 Antibes – France ©INRA UEFM – ANTIBES – 2013 ©INRA UEFM – ANTIBES – 2013 Trichogramma sp. ©INRA UEFM – ANTIBES – 2013 ©INRA UEFM – ANTIBES – 2013 Eviter de travailler sur des chenilles lorsqu’elles sont urticantes Anastatus bifasciatus 4 Les trichogrammes • Avantages – Efficacité confirmée sur différents écosystèmes – Production de masse sur des hôtes de substitution à faible coût http://www.biocare.de/wp-content/uploads/2013/06/Biocare_Trichogramma_2.pnga Transfert réussi aux bio-industries Bons exemples de biocontrôle dans le monde (Millions d’hectares protégés à travers le monde (32 millions; Li, 1994) Unité Entomologie et Forêt Méditerranéenne (UEFM) – Laboratoire Biocontrôle Site Villa Thuret – 06160 Antibes – France 5 Développement des programmes de BioContrôle • Plusieurs étapes clef adaptées à chaque projet – Connaissance de la biologie du ravageur et auxiliaires potentiels – Choix de la stratégie de lutte la mieux adaptée – Elevage des insectes (en milieu confiné) – Recherche d’hôtes de substitution (fitness des descendants, facilité élevage) – Recherche de l’auxiliaire le plus efficace (screening) – Étude du comportement en conditions de laboratoire puis terrain – Optimisation des productions et réduction des coûts – Mise au point de la méthode d’utilisation Unité Entomologie et Forêt Méditerranéenne (UEFM) – Laboratoire Biocontrôle Site Villa Thuret – 06160 Antibes – France 6 Optimisation du choix et de la qualité des parasitoïdes • Collaboration avec la recherche fondamentale – Etude du comportement des femelles PO (ponte et prospection) – Etude de la dispersion – Etude de l’ovogenèse – Sélection génétique – Etude des interactions – Stockage – Conditionnement Unité Entomologie et Forêt Méditerranéenne (UEFM) – Laboratoire Biocontrôle Site Villa Thuret – 06160 Antibes – France 7 Exemples de recherche développés à Antibes Unité Entomologie et Forêt Méditerranéenne (UEFM) – Laboratoire Biocontrôle Site Villa Thuret – 06160 Antibes – France http://www.papillon-en-macro.fr http://www.euroleps.ch http://p6.storage.canalblog.com http://photos.twinlions.fr http://palmiers.chez.com http://www.geo.fr Différents niveaux de contraintes pour chaque projet 8 • Stratégie – Sélection souches efficaces (collection Antibes + collectes) http://pathpiva.wifeo.com – Structure de l’œufs hôte (chorion épais) – Œufs bien protégés entre les palmes http://photos.twinlions.fr (très gros/trichogrammes ) http://www.plante-et-cite.fr – Couverture végétale (plantes hautes) – Taille des œufs (5mm) 4)http://www.discoverlife.org • Difficultés © INRA – UEFM – ANTIBES – 20113 Paysandisia archon sur palmier – Production de PO plus gros – Lâchers inondatifs (faible coût production) Unité Entomologie et Forêt Méditerranéenne (UEFM) – Laboratoire Biocontrôle Site Villa Thuret – 06160 Antibes – France PalmProtect (2012-2014) Financement Européen 9 Paysandisia archon sur palmier • Objectif : Obtenir de gros parasitoïdes – Hôte d’élevage : Ephestia kuehniella (0,6 mm) – Problème : œufs petits/œufs de P.archon Hôte de substitution avec de gros œufs © INRA UEFM – ANTIBES - 2013 Trichogramma ♀ sur œuf P.archon – Choix d’un hôte de substitution Actias artemis Philosamia ricini Nezara viridula Ephestia kuehniella Bombyx mori • Comparaison efficacité • gros trichogrammes élevés sur P. ricini • trichogrammes élevés sur E. kuehniella pas de différence significative INRA – ANTIBES – 2013 Unité Entomologie et Forêt Méditerranéenne (UEFM) – Laboratoire Biocontrôle Site Villa Thuret – 06160 Antibes – France 10 Screening en tubes • Objectifs : Trouver la souche la plus efficace • Paramètres : taux de parasitisme + taux d’avortement = efficacité globale • Efficacité Globale = 74% • Efficacité globale de 13 souches de trichogrammes en tubes Taux Avortement = 63% > Témoin (p-value = 0,0005*) © INRA UEFM – ANTIBES - 2013 Œuf parasité © INRA UEFM – ANTIBES - 2013 Œuf avorté Les Trichogramma sont capables de parasiter les œufs de P. archon Une femelle seule peut tuer un œuf de P. archon lutte biologique possible Unité Entomologie et Forêt Méditerranéenne (UEFM) – Laboratoire Biocontrôle Site Villa Thuret – 06160 Antibes – France 11 Screening en mésocosme • Objectifs : Affiner choix de la souche et étude capacité de dispersion Taux d’efficacité globale • Analyses : taux d’avortement, taux de parasitisme, efficacité globale + position des œufs Avortement Parasitisme Taux Avortement souches = 56% > Témoin (41%) (p=0,005*) Souches Efficacité globale des 3 souches de trichogrammes retenues La position des œufs de P. archon dans le palmier n’a pas d’impact sur le parasitisme (p=0,27) Unité Entomologie et Forêt Méditerranéenne (UEFM) – Laboratoire Biocontrôle Site Villa Thuret – 06160 Antibes – France 12 Conclusion Paysandisia archon • Confirmation de l’action positive des Trichogramma ils sont capables de tuer les œufs de P. archon • La position des œufs n’impacte pas le parasitisme les Trichogramma sont capables d’explorer le stipe entier • Utilisation de Trichogramma prometteuse pour le contrôle biologique de P. archon • Néanmoins, importance de continuer la recherche sur ce projet les résultats doivent être confirmés par des lâchers in situ Unité Entomologie et Forêt Méditerranéenne (UEFM) – Laboratoire Biocontrôle Site Villa Thuret – 06160 Antibes – France 13 Moyenne du taux d’avortement 1ers résultats http://photos.twinlions.fr Screening de Ooencyrtus sp. / P. archon • Tx Avortement O. pityocampae > 80% • Tx Avortement O. kuvanae = 50% • Tx Avortement naturel = 40% TA Ooencyrtus > TA naturel Taux d’avortement moyen par Ooencyrtus sp. sur les œufs de P. archon Ooencyrtus a un impact important sur le taux d’avortement Piste intéressante pour le contrôle biologique de P. archon Unité Entomologie et Forêt Méditerranéenne (UEFM) – Laboratoire Biocontrôle Site Villa Thuret – 06160 Antibes – France 14 Cydalima perspectalis sur buis • Difficultés – Elevage du ravageur – Développement lent de la plante – Toxicité de l’écosystème buis (terpènes) • Stratégie Sélection des souches de PO/ collection Antibes Appel à collecte d’œufs de la pyrale / terrain http://ephytia.inra.fr/fr/I/30230/Agiir-Degats-PB SaveBuxus (2014-17) Financement National Source : http://www.calvados-accueil.com/Local/calvadosaccueil/files/79/350x257_Jardin.brecy.jpg Unité Entomologie et Forêt Méditerranéenne (UEFM) – Laboratoire Biocontrôle Site Villa Thuret – 06160 Antibes – France 15 Cydalima perspectalis sur buis • Elevage en milieu confiné réussi • Connaissance de la biologie du ravageur – 1 ♀ pond en moyenne 800 œufs (± 300) en 12 jours Nombre d’œufs pondus par femelle / jour Œufs 4 à 5 jours © INRA UEFM © INRA UEFM 20 mm 3 mm Adultes 12 jours ♀ 15 jours ♂ Cydalima perspectalis Cycle de vie à 25°C 45 jours (+/- 3) Chenilles 29 à 33 jours Chrysalides 9 à 10 jours © INRA UEFM 30 à 50 mm © INRA UEFM 20 mm (En milieu naturel Diapause au stade larvaire d’octobre à mars) Figure 4 : Cycle de vie de Cydalima perspectalis à 25°C Unité Entomologie et Forêt Méditerranéenne (UEFM) – Laboratoire Biocontrôle Site Villa Thuret – 06160 Antibes – France 16 Etude de l’efficacité des trichogrammes Objectif: Déterminer une souche de trichogrammes efficaces pour parasiter les œufs de C. perspectalis 54 souches de trichogrammes, élevées sur E. Kuehniella 50 œufs de pyrale, 2 ♀ trichogrammes 25°C±1 85%±5 HR, 16L:8D; 72h 8 Nombre moyen d'œufs avortés par femelle 6 Nombre moyen d'œufs parasités par femelle 5 4 3 2 1 0 Qa Y Sa Qc Nb Wd Re Wb X Ra Wc Rf Mg L Rb Qe Rd Ob Kb Vc Rj Ri Oa Va Rg Wa Qd Ua Vb Rl Z Temoin Qb Rk Md Ma Vd Me Ud Uc Na Mh P Kc T Rc Mc Mf Mb Ub Rm Sb Rh J Ka Nombre d'oeufs de C. perspectalis tués par femelle 7 a b Souches de trichogrammes testées c Pour chaque souche de trichogramme, nombre d’œufs de C. perspectalis tués par femelle • 5 souches statistiquement plus efficaces pour tuer les œufs de C. perspectalis 3 souches indigènes 6 œufs tués/femelle 50 à 78% des femelles parasitent Unité Entomologie et Forêt Méditerranéenne (UEFM) – Laboratoire Biocontrôle Site Villa Thuret – 06160 Antibes – France 17 Variabilités inter et intra spécifique • Explication de la variabilité Tests croisés avec des œufs C. perspectalis/E. kuehniella et sur milieux neutre/buis Le buis n’impacte pas le parasitisme Parasitisme moins bon sur C. perspectalis que sur E. kuehniella Les œufs de C. perspectalis sont responsables de la variabilité • Buis contient des alcaloïdes Cyclovirobuxine O (Leuthardt et al., 2012) • Chenilles stockent les alcaloïdes adultes? œufs? Toxicité? Refus de ponte des femelles trichogrammes ? Mort des embryons trichogrammes? Unité Entomologie et Forêt Méditerranéenne (UEFM) – Laboratoire Biocontrôle Site Villa Thuret – 06160 Antibes – France 18 Cydalima perspectalis sur buis • Objectifs : déterminer la fitness de la génération F1 (taille, fécondité, efficacité) © INRA UEFM – Taille trichogramme avec la densité nymphes/œuf © INRA UEFM – Corrélation positive entre taille et efficacité 1 oeuf pyrale 3 à 5 nymphes de Trichogramma • Souche Y (meilleure souche) 70% femelles tuent 2,6 œufs parasités / femelle 3,8 nymphes / œuf 10 descendants / femelle • F1 plus nombreuses que F0 76% plus ou aussi grandes et efficaces que F0 Unité Entomologie et Forêt Méditerranéenne (UEFM) – Laboratoire Biocontrôle Site Villa Thuret – 06160 Antibes – France 19 Cydalima perspectalis sur buis • Perspectives • Comportement de ponte des femelles (observation loupe binoculaire) sur œufs C. perspectalis/E. kuehniella et sur milieux neutre/buis • Etude des composés chimiques du buis Etude toxicité dans lien trophique plant/ravageur/auxiliaire • Affiner choix des souches (capacité de dispersion) Mésocosme Terrain • Sélection de femelles Améliorer l’efficacité de la lutte Unité Entomologie et Forêt Méditerranéenne (UEFM) – Laboratoire Biocontrôle Site Villa Thuret – 06160 Antibes – France 20 Biocontrôle de Thaumetopoea pityocampa et défoliateurs chênes • Difficultés – Elevage du ravageur • chenilles urticantes – Pontes protégées http://www.lepinet.fr http://imagenes.infojardin.com • Stratégie – Utilisation de parasitoïdes indigènes – Prélèvement sur les pontes de processionnaires http://www.borboletas.net – Recherche d’hôtes de substitution (performance et coûts) Unité Entomologie et Forêt Méditerranéenne (UEFM) – Laboratoire Biocontrôle Site Villa Thuret – 06160 Antibes – France 21 Recherche d’hôtes de substitution • Difficultés Nécessité d’un auxiliaire polyphage Nouveaux lépidoptère pondant de gros œufs Attractif pour un maximum d’espèces de parasitoïdes oophages Approvisionnement en œuf constant Faciles à élever tout au long de l’année Coût d’élevage minimum Qualité des auxiliaires produits maximale http://www.yates.co.nz – – – – – – – http://www.lesinsectesdemartin.fr Œufs Nezara viridula http://www.export.biocontrol.ch Œufs Philosamia ricini Unité Entomologie et Forêt Méditerranéenne (UEFM) – Laboratoire Biocontrôle Site Villa Thuret – 06160 Antibes – France Œufs Ephestia kuehniella 22 – Ooencyrtus pityocampae – Ooencyrtus kuvanae • Elevage sur Philosamia ricini Ooencyrtus kuvanae – Elevage de masse possible des 2 Ooencyrtus © INRA UEFM – Antibes – 2014 • 2 parasitoïdes indigènes © INRA UEFM – Antibes – 2014 Premiers résultats • Perspectives – Elevage des 2 espèces Ooencyrtus sur Nezara viridula Comparaison des 2 élevages (coût, fitness, efficacité des PO) – Recherche hôtes de substitution – Elevage Anastatus bifasciatus sur le meilleur hôte substitution Unité Entomologie et Forêt Méditerranéenne (UEFM) – Laboratoire Biocontrôle Site Villa Thuret – 06160 Antibes – France © Hilal Tunca – Antibes – 2015 Ooencyrtus pityocampae sur œufs de Philosamia ricini 23 Perspectives et collaborations • Besoins – Collectes de pontes récupération des parasitoïdes – Différentes espèces de pins et chênes – Différents micro-climats • Suite du projet – Lâchers sur le terrain des souches élevées en laboratoire Capacité de dispersion Efficacité (parasitisme, réduction des populations de chenilles processionnaires, limitation avancée du front…) Unité Entomologie et Forêt Méditerranéenne (UEFM) – Laboratoire Biocontrôle Site Villa Thuret – 06160 Antibes – France 24 Partenariats national international Canne à sucre Financement Européen FEODEGA (2000-2012) Financement Ministère de l’Agriculture (2008-2011) Palmiers Financement Européen PalmProtect (2012-2014) FREDON PACA N. ANDRE FREDON LR D. ROCHAT INRA Versailles L. OLIVIER CIRAD Montpellier S. ROBERT Université Nice C. VIDAL DRAF PACA A. BRIANO SENESA Argentine C. BASSO Montevideo Uruguay S. COLAZZA Université Sicile Italie V. SARTO Université Espagne M. COSTANZI IRF San Remo Italie N. DESNEUX INRA Sophia R. GOEBEL CIRAD Montpellier E. WAJNBERG INRA Sophia E. ROUX FDGDON Réunion E. WERCKEN INRA Sophia J. FRANDON Biotop F. REY ITAB Paris P. MAIGNET In Vivo Agrosolution Y. TROTTIN CTIFL Balandran CERF Réunion G. RIDRAY INRA Alenya Coopérative sucrière Réunion C. CHABRIERE APREL B. PINTUREAU INRA Lyon J. LAMBION GRAB W. EDOUARDO ISSCT Tucuman Argentina A. TERRENTROY CA 13 J. SEGURET BIOTOP E. BOTTO INTA Argentine A. POLLECK INTA Argentine R. PARRA ESALQ Sao Paolo Brésil Y. GUENAOUI Algérie Laboratoire Biocontrôle UEFM Pins (2012) Chenille processionnaire Réponse à plusieurs appels d’offre (KBBE, projet innovant EFFPA) © INRAUEFM – Antibes – 2014 E. CHAPIN Tomates Thèse (bourse Cifre) Programme CASDAR (2011-2013) PicLeg J-C. MARTIN UEFM Avignon R. MAZET UEFM Avignon A. ROQUES URFM Orléans C. KERDELHUE CBGP Montpellier T. HILAL Université Ankara Turquie Forêts Lépidoptères Projet en veille Chêne Chenille processionnaire Projet en veille Conclusion • Des projets très variés – Adaptation à de nouveaux risques entomologiques – Elevage de nouveaux insectes (Ravageurs, Hôtes et Parasitoïde Oophages) – Adaptations de nos stratégies de recherche et développement ouverture vers de nouveaux partenaires, de nouveaux challenges …… Unité Entomologie et Forêt Méditerranéenne (UEFM) – Laboratoire Biocontrôle Site Villa Thuret – 06160 Antibes – France 26 Merci de votre attention Les Acteurs Unité Entomologie et Forêt Méditerranéenne (UEFM) – Laboratoire Biocontrôle Site Villa Thuret – 06160 Antibes – France 27 Bibliographie • Leuthardt et al., 2012. Composition of alkaloids in different box tree varieties and their uptake by the box tree moth. Chemoeoclogy. DOI: 10,007/s00049-013-0134-1 Unité Entomologie et Forêt Méditerranéenne (UEFM) – Laboratoire Biocontrôle Site Villa Thuret – 06160 Antibes – France 28
