Facteurs qui affectent l'émission et la réponse du charançon de la prune, Conotrachelus nenuphar (Herbst), aux odeurs synthétiques et naturelles des plantes hôtes et à la phéromone agrégative naturelle et synthétique

Hock, Virginia (2016). « Facteurs qui affectent l'émission et la réponse du charançon de la prune, Conotrachelus nenuphar (Herbst), aux odeurs synthétiques et naturelles des plantes hôtes et à la phéromone agrégative naturelle et synthétique » Thèse. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Doctorat en biologie.

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Résumé

La présente thèse porte sur l'écologie chimique du charançon de la prune (ci-après CP), Conotrachelus nenuphar (Herbst) (Coleoptera : Curculionidae), plus précisément sur les facteurs abiotiques et biotiques qui affectent l'émission et la réponse à la phéromone des souches univoltine et multivoltine de cet insecte. Le CP est un ravageur majeur des vergers de pommiers en Amérique du Nord et sa détection est très difficile en raison de la faible efficacité des pièges. Les essais effectués dans cette étude permettent de mieux comprendre le rôle de la phéromone agrégative et de d'autres composés olfactifs dans le comportement du CP mâle et femelle des deux souches, et de comprendre également comment ils interagissent avec leur environnement. L'étude a permis d'évaluer la réponse comportementale du CP en présence de composés olfactifs synthétiques ou naturels de plantes hôtes et de la phéromone agrégative du CP, sous différentes conditions physiologiques (âge, statut sexuel, etc.). De plus, des essais ont été effectués pour évaluer l'émission de la phéromone des CP mâles adultes selon plusieurs paramètres (température, humidité, etc.), afin de déterminer les conditions de l'émission maximale de phéromone. Des études électroantennographiques ont aussi été effectuées afin de déterminer sous quelle forme (énantiomères, mélanges, etc.) cette phéromone peut être détectée par les antennes du CP. Les travaux visaient également à établir une relation entre le niveau de pureté de la composante principale de la phéromone agrégative (l'acide grandisoïque) et son pouvoir attractif sur le CP adulte. Dans un verger, il peut exister une compétition entre la phéromone naturelle émise par les mâles et sa forme synthétique utilisée dans les pièges appâtés. Pour s'assurer d'un bon dépistage du CP dans un verger, la forme synthétique de la phéromone doit pouvoir l'attirer efficacement. L'étude a aussi permis d'évaluer le pouvoir attractif de la molécule sous forme synthétique durant les périodes d'émission de la phéromone et la synergie avec des composés olfactifs provenant de plantes hôtes. Le comportement du CP adulte a été évalué selon plusieurs paramètres physiologiques (âge, statut sexuel, etc.), en présence de composés volatils synthétiques ou naturels, seuls ou combinés avec la phéromone agrégative. Dans le premier chapitre, l'objectif était de déterminer quels étaient les facteurs biologiques (âge, nombre de mâles, statut d'accouplement) qui influencent la réponse des femelles face aux mâles. Des tests ont été effectués dans un olfactomètre vertical à deux voies, sans pression d'air avec des mâles vivants comme émetteurs de la phéromone d'agrégation, et des femelles comme réceptrices des composés olfactifs. Les résultats ont révélé qu'autant pour la souche univoltine que multivoltine, l'odeur de deux mâles vierges matures a suscité la plus grande attraction des femelles vierges matures par rapport à d'autres groupes d'âges et à d'autres quantités de mâles. Les femelles fécondées n'ont pas répondu aussi fortement aux composés olfactifs des mâles vierges que les femelles vierges. Cela indique que deux mâles matures représentent le nombre nécessaire pour produire la quantité optimale de composés olfactifs pour attirer les femelles. De plus, des essais sur l'émission de la phéromone agrégative par le CP ont été effectués selon plusieurs paramètres (différents fruits, taux d'humidité, température, etc.). Les résultats indiquent que le CP produit une plus grande quantité de phéromone en présence des fruits de son hôte préféré (prunes) et d'un taux d'humidité élevé. Les essais électroantennographiques ont aussi validé les réponses du CP à la phéromone synthétique. Dans le second chapitre, l'objectif était de déterminer quels mélanges phéromonaux (p. ex. énantiomère, concentration, niveau de pureté) détenaient le plus grand pouvoir attractif sur les femelles. Des tests ont été effectués dans un olfactomètre vertical à deux voies, sans pression d'air, en utilisant la forme synthétique du composé principal de la phéromone d'agrégation du CP et des femelles vivantes comme réceptrices. Les résultats ont révélé que, pour les souches univoltine et multivoltine, la plus grande pureté (72 %) de l'énantiomère (+) de l'acide grandisoïque provoquait une plus forte attraction chez les femelles matures vierges. Les deux souches ont été attirées par de faibles concentrations de cet énantiomère, mais la concentration à laquelle l'énantiomère (+) provoquait la plus forte attraction pour les femelles différait selon les souches (2 x 10-7 mg/mL pour la souche univoltine, 2 x 10-9 mg/mL pour la souche multivoltine). Dans le troisième chapitre, l'objectif était de déterminer : 1) quelles substances volatiles issues des plantes hôtes (naturelles ou synthétiques) étaient les plus attractives pour le CP, et 2) les synergies éventuelles entres ces dernières et les composés olfactifs des mâles ou de la phéromone synthétique. Les femelles des souches univoltine et multivoltine ont été exposées à différents composés olfactifs de plantes hôtes et à la phéromone dans un olfactomètre vertical à deux voies. Les femelles matures ont répondu davantage au composé volatil synthétique de l'essence de prune qu'aux autres composés synthétiques olfactifs et les femelles à jeun n'ont pas démontré une attraction accrue envers l'essence de prune. Les autres composés synthétiques testés (p. ex. trans-2-hexénal, benzaldéhyde, essence de pommes, essence de bleuets), également présents chez les plantes hôtes, n'ont pas suscité d'attraction mais certains ont agit dans certaines conditions comme répulsifs. L'odeur naturelle des pommes a par ailleurs démontré un pouvoir attractif sur les femelles à jeun. L'essence artificielle de prune utilisée en mélange n'a pas démontré d'effet synergique, ni avec l'odeur des deux mâles, ni avec l'énantiomère (+) de la forme synthétique de la phéromone agrégative (l'acide grandisoïque). Les réponses à ces combinaisons de composés olfactifs n'ont pas été plus fortes chez les femelles à jeun que chez les femelles nourries. Le quatrième chapitre portait sur une infestation d'acariens phorétiques du genre Histiostoma (Acari : Histiostomatidae) qui s'est produite durant l'élevage de la souche univoltine du charançon de la prune. Des essais olfactométriques effectués sur des CP infestés et non infestés, à l'aide d'un olfactomètre vertical à deux voies, sans pression d'air, ont révélé un effet des acariens sur la réponse des charançons aux substances attractives. Pour les composés synthétiques (essence de prune) et naturels (deux mâles) ayant précédemment manifestés un pouvoir attractif sur les CP, significativement moins de CP infestés par des acariens qui ont répondu aux composés olfactifs que de CP non infestés. Cependant, tous les CP infestés qui ont répondu, l'ont fait de la même façon que les CP non infestés aux composés volatils testés. Cela indique que les acariens affectent la capacité du CP à répondre aux composés volatils attractifs, mais n'affectent pas leurs préférences. Globalement, cette étude a démontré que le CP émet une phéromone agrégative et que cette émission varie en fonction de sa condition physiologique et de son environnement (humidité, température, etc.). Le CP possède des récepteurs qui permettent la détection de composés olfactifs comme la phéromone synthétique et les composés volatils des plantes hôtes, qu'il s'agisse d'attraction, comme avec l'odeur de prune « Stanley », de répulsion, comme avec le trans-2-hexénal. Les résultats indiquent que, comme chez d'autres espèces d'insectes, les adultes du CP sont attirés par plusieurs composés volatils synthétiques (p. ex. l'essence de prune et l'acide grandisoïque, pouvant se retrouver dans les plantes hôtes ou dans la phéromone de l'insecte) et naturels (émis par les mâles ou par les plantes hôtes), et que la réponse varie selon la source d'odeur (composés, énantiomères, taux d'émission, etc.) et le statut physiologique du CP (âge, à jeun ou non, statut sexuel). Les expériences menées ont permis d'identifier les conditions favorables pour l'émission de la phéromone qui pourront être reproduites dans de futures études sur la composition chimique complète de la phéromone agrégative. De plus, les résultats suggèrent des conditions dans lesquelles le CP serait davantage attiré vers des pièges appâtés installés dans les vergers et des conditions pouvant limiter ou empêcher sa réponse aux composés attractifs (infestation d'acariens, faible humidité, etc.). Les charançons utilisent les composés olfactifs de la phéromone et des plantes pour trouver des sources de nourriture, des partenaires sexuels et des sites de ponte. Les composés olfactifs jouent donc un grand rôle sur le comportement, la reproduction et la survie du CP. Afin de lutter contre ce ravageur, il est primordial de bien comprendre les divers aspects de son comportement, sa physiologie et sa biologie. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Phéromone agrégative, acide grandisoïque, EGA, olfactomètre, sémiochimique, attractif, répulsif, odeurs, produits volatils, plante hôte, synergie, charançon de la prune, Conotrachelus nenuphar, coléoptère, Curculionidae.

Type: Thèse ou essai doctoral accepté ()
Informations complémentaires: La thèse a été numérisée telle que transmise par l'auteur.
Directeur de thèse: Chouinard, Gérald
Mots-clés ou Sujets: Écologie chimique animale / Charançon de la prune / Phéromones / Pièges à phéromones / Effets des odeurs sur / Plantes-hôtes
Unité d'appartenance: Faculté des sciences > Département des sciences biologiques
Déposé par: Service des bibliothèques
Date de dépôt: 20 déc. 2016 14:47
Dernière modification: 20 déc. 2016 14:47
Adresse URL : http://archipel.uqam.ca/id/eprint/9188

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