Mots-clefs : biocontrôle, génome, guêpes, lutte biologique, parasitoïde, pucerons
? Article provenant du site de l’INRAE
Dans le cadre d’un consortium international, des chercheurs d’INRAE ont participé au séquençage du génome de guêpes parasitoïdes de pucerons afin de mieux comprendre les mécanismes par lesquels ces agents de lutte biologique exploitent leurs hôtes. L’annotation de ces génomes suggère des adaptations du système immunitaire permettant aux parasitoïdes de mieux résister aux défenses du puceron et aussi de le maintenir en vie pendant la durée de leur développement dans l’hôte.
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S’adapter pour parasiter son hôte
Les insectes parasitoïdes sont utilisés en agriculture biologique et en lutte intégrée pour contrôler les populations de ravageurs de cultures et limiter ainsi l’usage des pesticides. En effet, ces insectes pondent leurs œufs dans un grand nombre de ravageurs agricoles dont les pucerons, entraînant ainsi la mort de ces derniers. Des stratégies de coévolution régissent les relations antagonistes entre un parasitoïde et son hôte, et certaines, encore méconnues, intéressent les chercheurs.
Pour être capable de parasiter et de se développer dans un puceron, la guêpe doit s’adapter pour pouvoir contrer les défenses de l’hôte et de ses endosymbiotes protecteurs. En collaboration avec des collègues allemands, chiliens, hollandais, italiens et suisses, les chercheurs INRAE de l’Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes, de l’Institut Sophia Agrobiotech et de l’Institut d’Ecologie et des Sciences de l’Environnement ont étudié le génome de deux espèces de guêpes (Lysiphlebus fabarum et Aphidius ervi) s’attaquant à différentes espèces de pucerons afin de comprendre quelles sont les adaptations qui leur permettent d’échapper aux défenses de leurs hôtes.
Des adaptations génétiques pour contrer les défenses de l’hôte et mieux l’exploiter
Chez la guêpe Aphidus ervi, les chercheurs ont observé une expansion des gènes (FBox/LRR) ayant une fonction associée à l’immunité. Cette expansion pourrait être associée à la capacité du parasitoïde à surmonter les défenses de ses hôtes. De plus, même si les deux espèces de guêpes séquencées ne parasitent pas les mêmes espèces de pucerons, le contenu en protéines de leur venin est assez similaire ce qui pourrait indiquer qu’il n’est pas impliqué dans la spécialisation parasitaire. Enfin, des fonctions immunitaires, présentes chez de nombreux insectes, sont absentes dans les génomes des deux guêpes probablement pour maintenir les fonctions vitales de l’hôte et apporter ainsi les nutriments nécessaires au développement de la larve de la guêpe aux dépens du puceron.
Ces découvertes sont d’un intérêt fondamental pour comprendre l’évolution des interactions entre les insectes ravageurs et leurs ennemis naturels et développer des solutions de lutte biologique. Elles fournissent une base solide pour d’autres études fonctionnelles sur la coévolution entre les parasitoïdes et leurs hôtes.
Référence
Alice B. Dennis, Gabriel I. Ballesteros, Stéphanie Robin, Lukas Schrader, Jens Bast, Jan Berghöfer, Leo W. Beukeboom, Maya Belghazi, Anthony Bretaudeau, Jan Buellesbach, Elizabeth Cash, Dominique Colinet, Zoé Dumas, Mohammed Errbii, Patrizia Falabella, Jean-Luc Gatti, Elzemiek Geuverink, Joshua D. Gibson, Corinne Hertaeg, Stefanie Hartmann, Emmanuelle Jacquin-Joly, Mark Lammers, Blas I. Lavandero, Ina Lindenbaum, Lauriane Massardier-Galata, Camille Meslin, Nicolas Montagné, Nina Pak, Marylène Poirié, Rosanna Salvia, Chris R. Smith, Denis Tagu, Sophie Tares, Heiko Vogel, Tanja Schwander, Jean-Christophe Simon, Christian C. Figueroa, Christoph Vorburger, Fabrice Legeai & Jürgen Gadau Functional insights from the GC-poor genomes of two aphid parasitoids, Aphidius ervi and Lysiphlebus fabarum. BMC Genomics 21, 376 (2020). https://doi.org/10.1186/s12864-020-6764-0
