Thèses sur le sujet « Insectes »

La demanda mundial d’aliments ha dut al desenvolupament d’una intensa activitat agrícola produint la fragmentació, modificació i simplificació dels hàbitats naturals ja documentats com una de les principals causes de l’extinció i pèrdua de la diversitat d’espècies. La biodiversitat que tenen els ecosistemes proveeix d’una sèrie de serveis ecosistèmics a l’ésser humà i el control biològic natural de plagues es un dels serveis que s’ha vist alterat especialment als agroecosistemes. Tot i que existeix una creixent literatura científica que suggereix que la presència d’hàbitats naturals beneficia als enemics naturals als groecosistemes, l’eficiència del control biològic segueix sent un dels principals reptes en aquests estudis, oncs els efectes varien molt entre espècies i entre estudis. Entendre els patrons d’abundància i moviment de les espècies d’enemics naturals i d’herbívors, així com les interaccions entre aquests en els paisatges agrícoles, es espacialment i temporal complex. Si bé la gestió dels hàbitats agrícoles ofereix solucions per a reduir la pèrdua del rendiment degut a les plagues, en el cas dels virus, la simplificació excessiva de la diversitat dels cultius, els sistemes intensius de cultiu i l’ús de productes fitosanitaris interfereixen amb les funcions ecològiques dels agroecosistemes alterant la epidemiologia de malalties a les plantes. Amb l’objectiu d’oferir una perspectiva general sobre la’influència que el paisatge agrícola pot tenir sobre el control biològic i la epidemiologia viral, aquesta tesis s’ha enfocat en analitzar els efectes del paisatge agrícola des d’una perspectiva de composició espacial i del maneig del camp sobre espècies d’insectes herbívors i depredadors, així com en els principals virus que afecten al cultiu del panís a la zona de la Vall de l’Ebre. La primera part de la tesis està orientada a (1) l’ampliació en el coneixement de quins són els tipus d’estudis que s’estan duent a terme per analitzar els efectes de l’agroecosistema en el control biològic, les diferents metodologies i els resultats més recents (Capítol 1), i (2) els diferents efectes que té l’estructura (composició i configuració) del paisatge i les variables locals en les espècies de depredadors i herbívors presents en el cultiu de panís (Capítol 2). La segona part de la Tesi està orientada a estudiar els efectes del paisatge sobre tres dels principals virus que afecten al cultiu de panís (1) dos virus generalistes de vector: el virus del mosaic de la canya de sucre (SCMV) i el virus del mosaic nanitzant del panís (MDMV) (Capítol 3), i un virus especialista de vector: el virus del nanisme rugós del panís (MRDV) (Capítol 4). Les principals conclusions d’aquesta tesis doctoral són: (1) els estudis de caràcter funcional on s’estudia composició del paisatge han demostrat que les espècies d’enemics naturals necessiten hàbitats specífics, però que altres variables com són els efectes locals del cultiu també poden afectar a les seves dinàmiques i les de les plagues amb més força; (2) la superfície de fruiters afecta negativament als depredadors potencials del panís, però que les cobertes vegetals d’aquests afecten positivament a certes espècies d’herbívors en absència del panís; (3) l’alfals actua com un cultiu que aporta depredadors i herbívors al cultiu de panís actuant com un recurs per a les espècies més importants dels hàbitats seminaturals; (4) la incidència viral al panís està influïda principalment per la data de sembra i per la cobertura i presència d’espècies de gramínies als marges. Aquests resultats obren una via en el coneixement dels efectes que produeixen tant la composició del paisatge agrícola com el maneig del propi camp en l’abundància i distribució d’herbívors, depredadors i de virus en el cultiu de panís. Aquests resultats a més suggereixen que s’han de contemplar mesures de gestió a escala local que garanteixin nivells mínims de biodiversitat i sostenibilitat com a base inicial per al desenvolupament de programes més eficients de control biològic de plagues i virus.
La demanda mundial de alimentos ha llevado al desarrollo de una intensa actividad agrícola produciendo una fragmentación, modificación y simplificación de los hábitats naturales ya documentada como una de las principales causas de la extinción y pérdida de la diversidad de especies. La cantidad, estructura y forma de la superficie de estos hábitats naturales fragmentados genera efectos positivos o negativos sobre la abundancia y diversidad de las especies. La biodiversidad que tienen los ecosistemas provee de una serie de servicios ecosistémicos al ser humano, y el control biológico natural de plagas es uno de los servicios que se ha visto alterado especialmente en los agroecosistemas. Aunque existe una creciente literatura científica que sugiere que la presencia de hábitats naturales beneficia a los enemigos naturales en los agroecosistemas, la eficiencia del control biológico sigue siendo uno de los principales retos en estos estudios, pues los efectos varían mucho entre especies y entre estudios. Entender los patrones de abundancia y movimiento de las especies de enemigos naturales y de herbívoros en los paisajes agrícolas, así como las interacciones entre estos, es espacial y temporalmente complejo. Si bien la gestión de los hábitats agrícolas ofrece soluciones para reducir la pérdida de rendimiento debido a las plagas, en el caso de los virus la simplificación excesiva de la diversidad de los cultivos, los sistemas intensivos de cultivo y el uso de productos fitosanitarios interfieren con las funciones ecológicas de los agroecosistemas alterando la epidemiología de enfermedades en las plantas. Con el objetivo de ofrecer una perspectiva general sobre la influencia que el paisaje agrícola puede tener sobre el control biológico y la epidemiología viral, esta tesis se ha centrado en analizar los efectos del paisaje agrícola desde una perspectiva de composición espacial y del manejo del campo sobre especies de insectos herbívoros y depredadores, así como en los principales virus que afectan al cultivo de maíz en la zona del Valle del Ebro. La primera parte de la tesis está orientada a (1) la ampliación en el conocimiento de cuáles son los tipos de estudios que se están realizando para analizar los efectos del agroecosistema en control biológico, las diferentes metodologías y los resultados más recientes (Capítulo 1), y (2) los efectos que tiene la estructura (composición y configuración) del paisaje y las variables locales en las especies de depredadores y herbívoros presentes en el cultivo del maíz (Capítulo 2). La segunda parte de la tesis está orientada a estudiar los efectos del paisaje sobre tres de los principales virus que afectan al cultivo del maíz (1) dos virus generalistas de vector: el virus del mosaico de la caña de azúcar (SCMV) y el virus del mosaico enanizante del maíz (MDMV) (Capítulo 3), y un virus especialista de vector: el virus del enanismo rugoso del maíz (MRDV) (Capítulo 4). Las principales conclusiones de esta tesis son: (1) los estudios de carácter funcional donde se analiza la composición del paisaje han demostrado que las especies de enemigos naturales necesitan de hábitats específicos, pero que otras variables como son los efectos locales del cultivo también pueden afectar a las dinámicas de los enemigos naturales y los herbívoros con más fuerza; (2) la superficie de frutales afecta negativamente a los depredadores potenciales en el maíz, pero que las cubiertas vegetales de estos afectan positivamente a ciertas especies de herbívoros; (3) la alfalfa actúa como un cultivo que aporta depredadores y herbívoros al cultivo del maíz actuando como un recurso para las especies con mayores efectos que los hábitats semi-naturales; (4) la incidencia viral en el maíz está influenciada principalmente por la fecha de siembra y por la cobertura y presencia de especies de gramíneas en los márgenes. Estos resultados abren una vía en el conocimiento de los efectos que produce tanto la composición del paisaje agrícola como el manejo del propio campo en la abundancia y distribución de herbívoros, depredadores y de virus en el cultivo del maíz. Además, son una base para predecir las consecuencias de la modificación de las prácticas agrícolas en el control biológico de plagas y de virus en el cultivo del maíz. Estos resultados además sugieren que deben de contemplarse medidas de gestión a escala local que garanticen niveles mínimos de biodiversidad y sostenibilidad como base inicial para el desarrollo de programas más eficientes de control biológico de plagas y virus.
The global demand for food has led to the development of intense agricultural activity resulting in fragmentation, modification and simplification of natural habitats already documented as one of the main causes of extinction and loss of species diversity. The quantity, structure and surface shape of these fragmented natural habitats generate positive or negative effects on the abundance and diversity of species. The biodiversity that ecosystems have provides a series of ecosystem services to humans, and natural biological control is one of the services that has been altered, especially in agroecosystems. Although there is growing scientific literature that suggests that the presence of natural habitats benefits natural enemies in agroecosystems, the efficiency of biological control remains one of the main challenges in these studies, as the effects vary greatly between species and between studies. Understanding the patterns of abundance and movement of natural enemies and herbivores, as well as understanding the interactions between them, is spatially and temporarily complex in agricultural landscapes. While agricultural habitat management offers solutions to reduce yield loss due to pests, in the case of viruses, the excessive simplification of crop diversity, intensive cropping systems and the use of phytosanitary products interfere with the ecological functions of agroecosystems, altering the epidemiology of diseases in plants. With the aim of offering a general perspective on the influence that the agricultural landscape can have on biological control and viral epidemiology, this thesis has focused on analysing the effects of the agricultural landscape from a spatial composition and field management perspective on species of herbivorous and predatory insects, as well as in the main viruses that affect the cultivation of maize in the area of the Ebro Valley. The first part of the thesis is aimed at (1) broadening the knowledge of identifying the types of studies that are being conducted to analyse the effects of agroecosystem on biological control, the different methodologies and the most recent results (Chapter 1), and (2) the effects of the structure (composition and configuration) of the landscape and the local variables in the predators and herbivores present in the cultivation of maize (Chapter 2). The second part of the thesis is aimed at studying the effects of the landscape on three of the main viruses that affect the cultivation of maize (1) two generalist vector viruses: the sugarcane mosaic virus (SCMV) and the maize dwarf mosaic virus (MDMV) (Chapter 3), and a vector specialist virus: the maize rough dwarf virus (MRDV) (Chapter 4). The main conclusions of this thesis are as follows: (1) functional studies where landscape composition is studied have shown that natural enemy species need specific habitats, while other variables such as the local effects of the crop can also affect the dynamics of natural enemies and herbivores with greater weight; (2) the surface of orchards negatively affects potential predators in maize, but the plant cover of these positively affects certain species of herbivores; (3) alfalfa acts as a crop that contributes predators and herbivores to the cultivation of maize acting as a resource for species with higher effects than semi-natural habitats; and (4) the viral incidence in maize is mainly influenced by the planting date and the cover and presence of grass species at the edges. These results offer additional knowledge about the effects produced by both the composition of the agricultural landscape and the management of the field itself in the abundance and distribution of herbivores, predators and viruses in the cultivation of maize. In addition, they provide a basis for predicting the consequences of the modification of agricultural practices in the biological control of pests and viruses in the cultivation of maize. These results also suggest that local management measures that guarantee minimum levels of biodiversity and sustainability should be considered as the initial basis for the development of more efficient biological control programmes for pests and viruses.

La coopération et les conflits sont les deux facettes de l’évolution sociale. L’objectif principal de cette thèse a été d’étudier chez les fourmis du complexe d’espèces Neoponera apicalis les mécanismes de régulation permettant de maintenir la coopération dans les groupes sociaux face aux risques d’exploitation internes et externes au groupe, à travers une approche comparative et intégrative. Nous montrons que la structure génétique des colonies entraine des conflits d’intérêts liés à la reproduction, notamment en ce qui concerne la production des mâles. L’étude de la régulation du partage de la reproduction révèle que les décisions reproductives des individus sont principalement basées sur la détection de signaux associés à la fertilité grâce à des capacités fines de discrimination de statut. Ces informations permettent aux ouvrières d’ajuster leur comportement reproducteur selon le contexte social et en fonction de leurs intérêts en termes d’inclusive fitness. En effet, alors qu’une auto-restriction reproductive des ouvrières est observée en présence d’une reine fertile, un conflit ouvert se déclare quand celle-ci disparait, régulé par la mise en place d’une hiérarchie reproductive linéaire dans laquelle les ouvrières de haut rang accèdent à la reproduction. Le signalement du statut reproducteur parait jouer un rôle capital dans la régulation des interactions de dominance/subordination, et donc dans la détermination des rangs hiérarchiques. Les signaux associés à la fertilité sont par ailleurs fortement conservés entre les différentes espèces de ce complexe, ce qui souligne leur honnêteté et donc leur stabilité évolutive. Nous montrons enfin l’existence d’une reconnaissance coloniale chez ces espèces, basée sur les mêmes indices de reconnaissance, et permettant de moduler la réponse territoriale selon le niveau de familiarité des colonies étrangères. Cette étude démontre donc l’importance des mécanismes de reconnaissance dans la régulation de la vie sociale
ASocial evolution implies both cooperation and conflicts. The main objective of this thesis was to study the regulatory mechanisms allowing to maintain cooperation in social groups against exploitation from within and outside. We choose a comparative and integrative approach using ants of the Neoponera apicalis species complex. We show that the colony genetic structure gives rise to reproductive conflicts, particularly over male production. The study of the regulation of the partitioning of reproduction reveals that the individuals’ reproductive decisions are mainly based on the detection of fertility-associated signals through fine-scale status discrimination abilities. This information allows the workers to adjust their reproductive behaviour according to the social context and following their inclusive fitness interests. Whereas worker reproductive self-restraint is observed with a fertile queen, an overt conflict arises in queenless conditions, which is regulated through the formation of a linear reproductive hierarchy where high-ranking workers reproduce. Reproductive status signalling seems to play a crucial role in the regulation of the dominance/subordination relationships, and thus in the determination of hierarchical ranks. Furthermore, fertility-associated signals are highly conserved among the species of the complex, which highlights their honesty and thus their evolutionary stability. We finally show that the nestmate recognition processes in these species are based on the same recognition cues and allow to modulate the territorial response depending on the familiarity with non-nestmates. This study demonstrates the importance of recognition mechanisms in the regulation of social life

La metamorfosi és un procés de canvi morfològic radical que succeeix en un període específic durant el desenvolupament postembrionari de diverses espècies animals, tals com amfibis o insectes. En el cas dels insectes, hi ha dos tipus principals de metamorfosi: de tipus hemimetàbol, on els individus fan una metamorfosi progressiva i les nimfes s’assemblen als adults, com succeeix en les xinxes, paneroles i saltamartins. En la metamorfosi holometàbola, en canvi, es dóna una transformació morfològica radical, de larva a pupa i de pupa a adult, com s’observa en papallones, escarabats i mosques. La metamorfosi holometàbola s’originà a partir d’ancestres hemimetàbols, i aquesta innovació va tenir molt d’èxit si considerem que més del 80% dels insectes actuals són espècies holometàboles. En tots dos tipus de metamorfosi la regulació és propiciada per l’acció de dues hormones, l’esteroide 20-hidroxiecdisona (20E), o hormona de la mud,a i el sesquiterpenoide hormona juvenil (HJ). Mentre que la 20E indueix les mudes, l’HJ reprimeix la metamorfosi. L’objectiu general d’aquesta tesi doctoral és ajudar a comprendre els mecanismes moleculars pels quals l’HJ reprimeix la metamorfosi, utilitzant com a model la panerola Blattella germanica, un insecte amb metamorfosi hemimetàbola poc modificada, i emmarcar aquests resultats en un context evolutiu. Així, hem estudiat el paper del receptor de l’HJ, el factor de transcripció Methoprene-tolerant (Met). Els estudis suprimint l’expressió d’aquest gen mitjançant RNA d’interferència (RNAi) en fases nimfals mostren que Met és necessari en la transducció del senyal hormonal, ja que la seva supressió provoca una metamorfosi precoç. El factor de transcripció Taiman (Tai) es postula com a millor candidat a actuar com a heterodímer de Met en la recepció de l’HJ, encara que cap experiment in vivo ha pogut demostrar aquesta funció degut a que la seva supressió en diversos models d’insectes resultà letal. A B. germanica Taiman s’expressa en quatre isoformes resultants de la combinació de dues insercions/delecions (indels) a la regió carboxi-terminal de la seqüència. La reducció de l'expressió de les isoformes que contenen la inserció-1 de Tai provoca una metamorfosi precoç. La presència d’aquesta inserció en isoformes de Tai d’altres espècies suggereix que el mecanisme de transducció de l’activitat antimetamòrfica de l’HJ mitjançant aquestes isoformes és un fenomen conservat en altres insectes. Un altre factor de transcripció que participa en la senyalització de l'HJ és Broad-Complex (BR-C). A les espècies holometàboles BR-C s’expressa al darrer estadi larvari i la seva expressió transitòria és essencial per una formació de la pupa. Els estudis a B. germanica revelen funcions ancestrals de BR-C relacionades amb divisió cel·lular i creixement de l’ala, alhora que aporten noves pistes que ajuden a entendre l’evolució de la metamorfosi dels insectes. Un altre element important que participa en la transducció del senyal de l’HJ en relació amb la metamorfosi és el factor de transcripció Krüppel-homolog 1 (Kr-h1). Hem mostrat que la reducció de nivells d'expressió de Kr-h1 a fases nimfals a B. germanica indueix una metamorfosi precoç. Aquests resultats, conjuntament amb els resultats previs obtinguts en espècies holometàboles, suggereixen que el paper repressor de Kr-h1 en la metamorfosi és una condició ancestral que s’ha conservat en espècies hemimetàboles i holometàboles. Els microRNAs (miRNAs) són una classe d’RNAs petits no codificants que regulen l’expressió de gens a nivell transcripcional mitjançant la regulació de l’mRNA. Per tal de desvetllar la funció dels miRNAs durant el desenvolupament de B. germanica, es van dur a terme experiments suprimint l’expressió de Dicer-1, enzim que participa en la biosíntesi dels miRNAs, i el resultat va ser una inhibició de la metamorfosi. Els resultats presentats en aquesta tesi suggereixen aquest fenotip és la conseqüència principal d’una davallada de l’expressió d’una sola família de miRNAs, miR-2. El conjunt d’experiments realitzats indiquen que miR-2 regula la davallada de l’expressió del transcrit de Kr- h1 a la darrera fase nimfal de B. germanica, la qual cosa propicia que la metamorfosi es desenvolupi correctament.
Metamorphosis is a process were a sudden and conspicuous morphological change occurs at a specific time point during the postembryonic development of several animal groups, like amphibians and insects. Insect metamorphosis proceeds in two modes: hemimetaboly, defined by a gradual change along the life cycle, as occurs in bugs, cockroaches and locusts, and holometaboly, characterized by an abrupt change from larvae to adult mediated by a pupal stage, has observed in butterflies, beetles and flies. Metamorphosis evolved from hemimetaboly to holometaboly and the latter innovation was most successful because more than 80% of present insects are holometabolan species. From an endocrine point of view, both hemimetabolan and holometabolan metamorphosis is regulated by two kinds of hormones: 20-hydroxyecdysone (20E), which induce molts, and juvenile hormone (JH), which inhibits metamorphic changes. Using the cockroach Blattella germanica as a basal hemimetabolous model, the general objective of this thesis is to study the molecular action of JH in repressing insect metamorphosis. One of the main players in hormonal signalling is Methoprene-tolerant (Met), which plays the role of JH receptor. Depletion of Met in young nymphal instars triggers precocious metamorphosis, suggesting that Met transduces the antimetamorphic signal of JH. Recent studies report that Met heterodimerizes with Taiman (Tai) forming the receptor complex of JH in metamorphosis repression. However, there is no data in vivo demonstrating a role of Tai in metamorphosis, because its depletion in a number of insect models resulted in 100% mortality. B. germanica possesses four Tai isoforms resulting from the combination of two indels in the C-terminal region of the sequence. RNAi depletion of insertion-1 isoforms results in a precocious adult development, demonstrating its involvement in metamorphosis. The insertion-1 of Tai is conserved in other insect species, which suggests that the mechanism of signal transduction of the antimetamorphic action of JH I conserved in other species. An important JH-dependent factor is BR-C, whose expression in holometabolan species is inhibited by JH in young larvae and enhanced in mature larvae to specify to pupal stage. The functional study of BR-C in cockroach reveal ancestral functions related to cell division and wing pad growth. Krüppel-homolog 1 (Kr-h1) is a transcription factor whose function as transductor of the antimetamorphic action of JH has been demonstrated in holometabolan species. RNAi experiments depleting Kr-h1 in young nymphal instars of B. germanica results in precocious metamorphosis, suggesting that their role as a JH transductor in metamorphosis is evolutionary conserved in hemimetabolan and holometabolan species. Finally, it has been reported that depletion of dicer-1, the enzyme that catalyzes the final step of miRNA biosynthesis, prevents metamorphosis in B. germanica. This thesis has addressed the question of how miRNAs act in metamorphosis and why their absence impairs it. The whole data of experiments reported here indicate that miR-2 scavenges Kr-h1 transcripts in the last nymphal instar of B. germanica, which contributes to the correct development of metamorphosis.

Le comportement parasitaire de l'hymenoptere, pteromalide d. Basalis, ectoparasitoide de divers coleopteres, bruchides a ete etudie au travers d'approches experimentales impliquant l'etude: 1) des stimuli pouvant influer sur la ponte (derniere etape de la prise de possession de l hote par un entomophage). Celle-ci est constituee par differentes sequences: a) son declenchement; b) le controle du nombre d'ufs deposes sur chaque hote; c) la repartition des ufs sur differents hotes; c) le controle du nombre total d'ufs emis par chaque femelle. Dans nos conditions experimentales, la succession de ces quatre sequences n'est realisee que lorsqu'il y a sommation des differents stimuli emis par la graine-hote et par l'hote; 2) du transfert d'energie du niveau trophique de l'hote a celui du parasitoide dont depend le succes du parasitisme. L'evaluation des parametres caracterisant ce transfert (quantite de nourriture assimilee, biomasse elaboree. . . ) montre que d. Basalis est tres bien adaptee a son hote; 3) des divers tissus secreteurs de l'appareil genital femelle pouvant jouer un role dans le parasitisme de l'hote. Parmi les 38 tissus que nous avons decrits, 9 sont secreteurs, 5 d'entre eux ne semblent pas avoir ete mentionnes par d'autres auteurs

La physiologie et les traits d'histoire de vie des organismes ectothermes dépendent largement de la température de leur microclimat. Dans certaines relations insecte – plante, le phytophage manipule physiquement et/ou chimiquement son environnement végétal. Cependant, les effets de ces transformations sur le microclimat de l'herbivore sont encore inconnus. Nous avons détaillé précisément les modifications physiques induites par un lépidoptère mineur de feuille (Phyllonorycter blancardella, Gracillariidae) sur son environnement végétal (le pommier). Les impacts sur l'écologie thermique de la larve ont été quantifiés. La larve se nourrit et se développe au sein même des tissus de la feuille, dans une structure appelée mine.
Des mesures de spectrométrie optique ont démontré que la larve modifie profondément les propriétés optiques de la surface de la feuille au cours de son nourrissage. La structure mine absorbe bien plus de radiations dans le proche infrarouge que les tissus foliaires intacts. De plus, une quantité importante de radiations est transmise à l'intérieur de la mine par le tégument supérieur dans les zones prélevées par la larve. Ces radiations induisent une élévation importante de son activité respiratoire (rejet de CO2). En utilisant un analyseur de gaz par infrarouge, nous avons pu montrer par ailleurs que les stomates localisés dans le tégument inférieur de la mine réagissent à la présence de la larve en se fermant. Un modèle de diffusion de CO2 a révélé que les stomates réagissent directement aux variations d'émission de CO2 par la larve. Le budget thermique de la mine a ensuite été modélisé. Le modèle permet de prédire la température à l'intérieur de la mine à partir des modifications des propriétés optiques et de la physiologie des stomates, et à partir des variables climatiques. Ce modèle biophysique a été validé en comparant ses prédictions avec des mesures expérimentales de température de mines réalisées en environnement contrôlé. Le modèle à une précision de 0,8 °C dans l'intervalle de 12 °C à 42 °C. Le modèle prédit un important excès de température dans la mine, atteignant 10 °C au dessus de la température de l'air et 5 °C au dessus de la température des tissus foliaires intacts. Les deux types de modifications – propriétés optiques et comportement stomatiques – ont un impact équivalent sur l'excès de température. Cette approche démontre clairement que la larve contrôle son environnement physique en modifiant son environnement. Nos résultats sont finalement discutés dans une perspective d'écologie évolutive. Plus particulièrement, le rôle du microclimat des insectes endophages dans l'évolution de leurs sensibilités thermiques et de celles de leurs parasitoïdes est détaillé.

Macrolophus caliginosus est un Hétéroptère (Miridae) prédateur polyphage utilisé en région méditerranéenne pour la lutte intégrée sous serre. La disponibilité d'un support artificiel de ponte permettrait de s'affranchir de la contrainte de la fourniture d'un végétal entier pour la ponte et le développement embryonnaire. Le premier chapitre, consacré à la biologie du miride, comprend quelques données bibliographiques sur la nutrition, des éléments de ontogenèse et une étude du potentiel reproducteur des femelles et de la répartition des pontes sur le végétal hôte. Le second chapitre concerne l’œuf et le développement embryonnaire et fournit des références pour la mise au point du support artificiel. La morphologie de l'ovipositeur et celle de l’œuf sont décrites et la durée d'incubation précisée. L'évolution de la taille, de la masse et de la composition en acides aminés de l’œuf durant l'incubation est étudiée et indique que le principal composé qui pénètre dans l’œuf est l'eau. Une étude histologique de l'embryogenèse est aussi réalisée. Utilisant les résultats obtenus dans les deux premiers chapitres, le troisième est consacré à l'élaboration d'un support artificiel de ponte. Dans un premier temps, l'environnement physico-chimique de l’œuf dans la plante est précisé (PH, PO, relations avec les tissus de la plante). L'influence de la dureté du substrat sur le nombre d’œufs déposés est démontrée en utilisant une technique de pénétrométrie. L'implication de substances allélo-chimiques dans le choix du site de ponte par la femelle est également montrée. Dans un second temps, divers supports artificiels de ponte sont testés. Les résultats montrent que sur un support constitué d'un coton dentaire imbibé d'eau et enveloppé de Para-film étiré, la ponte et le développement embryonnaire s'effectuent de façon satisfaisante. Un contrôle de la qualité des larves obtenues montre cependant que des améliorations sont possibles
Macrolophus caliginosus is a polyphagous predatory Heteroptera (Miridae) used in the Mediterranean region as an integrated control agent in greenhouses. The availability of an artificial oviposition substrate would allow to get rid of the constraint of plant supply for oviposition and embryo development. The first part of this thesis, devoted to the mirid biology, contains some bibliographical data on nutrition, elements of ontogenesis, a study of female reproductive potential and a study of egg distribution on the host plant. The second part concerns the egg and the embryonic development and supplies some standards for the design of an artificial substrate. Ovipositor and egg morphology are described and embryonic development duration is characterised. Evolution of size, weight and amino acid composition of egg during incubation was studied and indicated that water was the main compound penetrating into the egg. Embryogenesis was studied by histological methods. Using the results obtained in the first two parts, the third part is devoted to the elaboration of an artificial oviposition substrate. First, the physico-chemical environment of the egg in the plant was specified (pH, osmotic pressure, relations with plant tissues). The influence of substrate hardness on oviposition was demonstrated using a penetrometry technique. Evidence of the influence of allelo-chemical substances the choice of oviposition site by the female is presented. In a second step, several artificial ovipositional substrates were tested. Results showed that m a substrate composed of a dental cotton roll soaked in water and wrapped in stretched Parafilm, oviposition and embryonic development proceeded in a satisfactory manner. However, a control of larval quality showed that improvements are still possible

La maduració sexual dels animals està controlada per hormones. En els insectes alats aquesta maduració es coneix amb el nom de metamorfosi, i pot anar acompanyada d’una completa reorganització de la majoria d’òrgans i estructures juvenils (insectes holometàbols), o bé limitar-se a uns pocs teixits, principalment les ales i la genitàlia (insectes hemimetàbols). La metamorfosi dels insectes holometàbols (metamorfosi completa), que va aparèixer fa uns 300 milions d’anys a partir d’insectes hemimetàbols (metamorfosi incompleta), ha fet que aquest grup animal assolís un gran èxit evolutiu, ja que la diferent morfologia entre les formes juvenils i adultes els permet explotar hàbitats diferents i no competir entre elles. En tots els insectes els canvis metamòrfics estan controlats per dues hormones, la 20-hidroxiecdisona (20E) i l’hormona juvenil (HJ). La 20E s’encarrega d’induir les transicions entre les diverses mudes i estadis del desenvolupament, mentre que l’HJ modula la naturalesa d’aquestes transicions. La present tesi doctoral pretén aprofundir en el coneixement de la regulació molecular de la metamorfosi mitjançant l’estudi del procés de sumoilació, per una banda, i de la funció del gen E93 de l’altra. Per fer-ho s’han utilitzat tres models d’insectes: la panerola Blattella germanica (hemimetàbol), l’escarabat Tribolium castaneum (holometàbol basal) i la mosca Drosophila melanogaster (holometàbol modificat). La sumoilació és una modificació posttraduccional que consisteix en la unió de manera reversible d’una proteïna petita, anomenada Sumo (de l’anglès Small Ubiquitin-like MOdifier), a una proteïna diana. Aquesta unió comporta la modificació de les propietats de la proteïna diana canviant-ne la conformació, la localització subcel•lular, la capacitat d’interacció amb altres proteïnes o la capacitat d’unió al DNA (en el cas dels factors de transcripció), entre d’altres. En els insectes, l’estudi del procés de sumoilació s’havia centrat fins ara en l’holometàbol D. melanogaster, on s’ha vist que és imprescindible per a l’inici de la metamorfosi. En aquesta tesi doctoral s’ha descrit la funció d’aquest procés en el desenvolupament postembrionari d’un insecte molt més basal, B. germanica. Aquesta panerola té dos paràlegs Sumo, BgSumo1 i BgSumo3, mentre que D. melanogaster en té tan sols un, Smt3. Aquest fet permetia, doncs, estudiar l’evolució funcional de la sumoilació en els insectes, i com aquesta funció està distribuïda en animals amb dos proteïnes Sumo. Així, mitjançant la tècnica de l’RNA d’interferència in vivo, s’ha comprovat que la sumoilació és essencial per a la supervivència durant el desenvolupament postembrionari de B. germanica. A més, s’ha vist que el paràleg BgSumo1 és necessari per a que es doni correctament la muda imaginal, per a la transducció del senyal de la 20E durant aquesta muda i per a la proliferació de l’epiteli fol•licular de l’oòcit basal. D’altra banda, s’ha comprovat que diversos receptors nuclears que conformen la via de senyalització de la 20E, imprescindible per a l’inici de la metamorfosi, són capaços de sumoilar-se en condicions in vitro. La segona part del treball se centra en l’estudi funcional del factor de transcripció E93. Aquest, descrit prèviament en D. melanogaster com el responsable de la transmissió del senyal de la 20E en el procés de mort cel•lular programada durant la metamorfosi, s’ha comprovat en aquesta tesi que actua de regulador molt més general dels processos metamòrfics. Així, s’expressa fortament durant el període metamòrfic en els tres models estudiats (B. germanica, T. castaneum i D. melanogaster), i la seva absència bloqueja aquest procés. En l’hemimetàbol B. germanica, la manca de BgE93 durant el darrer estadi nimfal provoca la formació de nimfes supernumeràries, que mai assoleixen l’estadi adult. En l’holometàbol basal T. castaneum, per altra banda, l’absència de TcE93 impedeix la diferenciació adulta que es dóna durant la fase pupal i provoca la muda a un segon estadi pupal supernumerari. Finalment, en l’holometàbol modificat D. melanogaster també provoca un bloqueig general de la metamorfosi. A més, en aquests tres insectes E93 s’encarrega de reprimir l’expressió dels factors de transcripció Broad i Krüppel homolog-1, la presència dels quals impedeix la diferenciació adulta durant el darrer estadi juvenil dels insectes. Per tot això, aquest treball ha pogut descriure el factor de transcripció E93 com l’especificador adult dels insectes alats, pas essencial per avançar en el coneixement de la regulació de la metamorfosi i en l’estudi de l’aparició de la metamorfosi completa a partir d’insectes hemimetàbols.
All immature animals undergo remarkable morphological and physiological changes to become mature adults. In winged insects, metamorphic changes are either limited to a few tissues (hemimetaboly) or involve a complete reorganization of most tissues and organs (holometaboly). In both cases, adult differentiation requires a temporally regulated balance between cell death, tissue growth and morphogenesis. Two hormones control this balance, the steroid 20-hydroxyecdysone (20E) and juvenile hormone (JH). The main goal of this thesis is to characterize the molecular mechanisms underlying the metamorphic process in insects through (i) the study of sumoylation and (ii) the functional characterization of the E93 transcription factor. To this aim, the hemimetabolous cockroach Blattella germanica, as well as the basal holometabolous beetle Tribolium castaneum and the highly modified holometabolous fly Drosophila melanogaster were used. Sumoylation is a post-translational modification that consists on the covalent binding of a small protein, called Sumo (Small Ubiquitin-like MOdifier), to a target protein. This modification is involved in the regulation of various cellular processes such as nuclear-cytosolic transport, transcriptional regulation and progression of cell cycle, among others. Notably, whereas D. melanogaster has only one Sumo protein (Smt3), B. germanica has two, BgSumo1 and BgSumo3. In this thesis, by using RNAi in vivo experiments we have shown that, whereas BgSumo3 is dispensable for the correct development of B. germanica, reduction of BgSumo1 levels resulted in severe defects during the metamorphic transition, including a marked developmental delay due to impaired activation of the ecdysone-triggered signaling cascade. Furthermore, we have shown that all the proteins belonging to the ecdysone-dependent transcriptional cascade of nuclear hormone receptors (BgEcR, BgRXR, BgE75, BgHR3 and BgFTZ-F1) are SUMOylated in vitro. The second part of the thesis is focused on the functional characterization of the E93 gene. First described as a dedicated regulator of cell death, we have demonstrated that this factor controls all the metamorphic transformations in insects. Thus, in the hemimetabolous B. germanica the absence of E93 during the last nymphal instar causes the formation of supernumerary nymphal instars. Moreover, in the holometabolous T. castaneum and D. melanogaster the depletion of E93 impairs adult differentiation during the pupal period and, in the beetle, also causes the formation of a supernumerary pupal stage. Furthermore, E93 controls the essential downregulation of the anti-metamorphic factors Broad and Krüppel homolog-1, two proteins whose presence blocks adult metamorphosis during the pupal stage. In conclusion, our data demonstrate that, despite the evolutionary distance and the differences in the developmental strategies to reach adulthood, E93 is the universal adult specifier in winged insects.

Diglyphus isaea walker est un hymenoptere entomophage utilise en lutte biologique contre liriomyza trifolii burgess. Nous avons etudie les mediateurs chimiques qui interviennent a differents niveaux du cycle du parasitoide et nous avons souleve les questions suivantes: quelle est la strategie d'accouplement du diglyphus? des signaux chimiques interviennent-ils dans la recherche de l'hote? peut-on modifier le comportement de recherche de l'hote grace a un apprentissage? en etudiant le comportement sexuel du parasitoide, nous avons montre que la reconnaissance de la femelle par le male repose sur des signaux chimiques intervenant a courte distance. Un bouquet pheromonal sexuel de contact a ete mis en evidence. Par ailleurs, nous avons etudie le comportement de recherche du diglyphus en olfactometrie. Les observations demontrent que celui-ci localise les larves du diptere grace a l'emission de signaux volatils provenant du complexe plante-hote. L'agression du vegetal induit la liberation en quantite plus importante de composes qui guideraient le parasitoide jusqu'a son hote, agissant ainsi comme des synomones. Le parasitoide presente une preference accrue pour l'odeur du vegetal sur lequel il a ete eleve. Cette affinite est renforcee par une experience de ponte. Conditionnees a une autre odeur vegetale, les femelles modifient leur comportement

Les plantes possèdent de multiples systèmes de défense contre les insectes phytophages. Dans un contexte agronomique, manipuler ces défenses au moyen de la sélection pourrait contribuer à réduire les dommages causés par les insectes ravageurs en augmentant la résistance naturelle des plantes. Cette stratégie se heurte cependant à des contraintes très fortes lorsqu'il s'agit de l'appliquer aux insectes. Après avoir détaillé ces contraintes, nous proposons une démarche alternative aux méthodes classiques. Celle-ci vise à identifier des traits-clés de la plante qui modulent son interaction avec le ravageur. Si de tels traits sont identifiés et validés expérimentalement, ils permettront ensuite de conduire la sélection sans nécessiter d'insecte. Nous avons testé cette démarche dans un système composé du colza (Brassica napus) et du méligèthe Meligethes aeneus, un ravageur majeur de cette culture. Le méligèthe est un coléoptère pollinivore dont les adultes sont généralistes mais ne pondent que sur certaines brassicacées. Les dégâts agronomiques sont causés par ces adultes qui, avant que la floraison ne démarre, détruisent les boutons floraux pour atteindre le pollen qu'ils contiennent. Quatre étapes cruciales de l'interaction ont été étudiées : l'attraction à distance, l'alimentation des adultes, la production et la ponte des œufs, et le développement larvaire. Six génotypes de colza ont été comparés dans une série d'expérimentations au laboratoire. La mise en relation des résultats de préférence/performance de l'insecte avec des profilages métaboliques larges de tissus floraux a permis d'identifier des traits-clés candidats. Les conclusions principales de ce travail sont (i) que la composition biochimique du périanthe est déterminante dans la stimulation de l'alimentation des adultes, et que cette stimulation pourrait être largement sous l'influence d'un petit nombre de composés dont le saccharose ; (ii) que cette stimulation détermine de façon majeure, par un effet domino, la production d'œufs en contraignant l'ovogenèse ; (iii) que la qualité nutritionnelle du pollen impacte à la fois les larves et les adultes, et que cette qualité pourrait être déterminée en bonne partie par la concentration en amidon et en certains glucosinolates (des métabolites secondaires typiques de quelques familles végétales dont les brassicacées). La combinaison des différents résultats obtenus permet également de proposer des hypothèses plus générales, parmi lesquelles le fait que le contexte agronomique dans lequel l'interaction a lieu ait largement influencé, voire perturbé, l'interaction qui liait le méligèthe et les brassicacées sauvages avant que les cultures de colza ne se généralisent. Cette thèse a montré qu'une nouvelle voie était peut-être envisageable pour contribuer à protéger les cultures de façon durable contre les insectes ravageurs, en particulier pour les systèmes agronomiques où les dégâts sont causés à un stade temporairement sensible de la culture
Plants display multiple defense systems against phytophagous insects. Manipulating these defenses by means of selection could contribute to decrease damages caused by insect pests, by increasing natural resistance of crops. This strategy faces great constraints when applied to insects. We first detail these constraints and then propose an alternative approach to classical methods. It consists in identifying key plant traits that determine the intensity of the interaction between the plant and the pest. If such traits are identified, selection could be conducted on the basis if these sole traits, without needing any insect. We tested this approach in a system composed of oilseed rape (Brassica napus) and the pollen beetle (Meligethes aeneus), a major pest of this culture. This coleopteran generalist pollen feeder lays eggs only on certain brassicaceous plants. Agronomical damage arise before plant flowering and are caused by adults, which destroy flower buds to get the pollen they contain. Four crucial steps of the interaction were studied: attraction, adult feeding, egg production and oviposition, and larval development. Six oilseed rape genotypes were compared in a series of experiments conducted in the laboratory. By linking insect preference/performance to large metabolic profiling of bud tissues, we identified candidate key traits. Main conclusions of this work are (i) that biochemical composition of the perianth, especially a few compounds among which sucrose, is determinant for feeding intensity; (ii) that feeding stimulation has an important impact on egg production by constraining oogenesis; (iii) that pollen nutritional quality, probably mostly determined by starch and some glucosinolates, interacts with both pollen beetle larvae and adults. Combination of several results also allows drawing more general hypotheses about the oilseed rape - pollen beetle interaction. One of these is that the agronomical context in which the interaction takes place may have largely influenced, or even disturbed, the interaction that linked this insect and wild brassicaceous plants before oilseed rape cultivation. This thesis showed that a new way might be possible to protect cultures against insect pests. It could be both efficient and sustainable, especially in systems where agronomical damage is caused at a temporary vulnerable plant stage

L'objectif de cette étude est d'analyser la complémentarité des signaux olfactifs et acoustiques indispensable à la rencontre des sexes chez Nezara viridula (Heteroptera, Pentatomidae), et de caractériser l'importance éthologique de la variabilité inter-populations de ces signaux. Dans un premier temps, nous avons basé notre travail sur l'étude des différentes étapes constituant le SMRS. Ainsi nous avons mis en évidence le rôle central des chants d'appel émis par les femelles. Ces chants d'appel permettent aux mâles de localiser la femelle sur la plante, alors que la phéromone sexuelle mâle ne permet pas aux femelles de le localiser précisément. Cependant, des composés olfactifs émis par le mâle, sont responsables du déclenchement des chants d'appel chez les femelles. Le mâle répond aux chants d'appel en s'orientant vers la femelle, et en émettant des chants de cour de façon à synchroniser son chant avec celui de la femelle. Le mâle module également l'émission de sa phéromone sexuelle en fonction de la présence/absence de partenaire sexuelle potentielle. Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressés aux déterminismes comportementaux de la sélection du partenaire sexuel. Pour cela nous avons tout d'abord étudié la répétabilité des signaux phéromonaux et acoustiques. Nous avons ensuite mis en évidence la sélectivité des femelles par rapport aux composés olfactifs émis par les mâles. De même, les mâles répondent préférentiellement aux chants d'appel de leurs femelles, même s'ils reconnaissent et répondent aux chants d'appel émis par des femelles "étrangères". Nous discutons en quoi l'évolution de ces signaux peut être le résultat d'une sélection disruptive provenant d'une adaptation secondaire à des milieux différents. Nous intégrons l'ensemble de ces résultats afin de proposer des pistes dans la mise en place d'un programme de lutte intégrée permettant de contrôler ce ravageur
Male N. Viridula produce a volatile pheromone, attracting females. Natural male odour, and, less efficiently, a blend of the bisabolene epoxides and bisabolene, trigger calling behaviour of mature females. Thus, male pheromone is also active in reciprocal short-range communication through positive feed back. Once male and female on a same plant, they communicate with substrate borne vibrations. Male uses the vibratory signals emitted by female to locate her. Thus, female calling song (FCS) is an essential component of the SMRS. Male responds systematically to FCS by emitting male courtship song (MCrS) and modulates temporal and spectral characteristics of its song in synchronisation with female pulse train. Moreover, monitoring of pheromone production showed that males increase emission of the sex pheromone when stimulated with FCS, compared to control insects which showed a tendency to decrease their emission, and males stimulated with a male rivalry song, which showed a stable emission of pheromone. It has been repeatably observed that the song characteristics and the pheromone composition differ between geographically isolated populations. At this point of our study, we considered it was of importance to examine how far the responses of male and female bugs are specific, and allow some discrimination between potential mates. Females respond better to a natural odour of males from their own populations compared to another one. In the same way, mâle responds to FCS of females from their own population by emitting more MCRS and by increasing his amount of pheromone. In conclusion, there is no behaviour barrier between geographically isolated populations of N. Viridula. We discuss the variability of the recording signal to the adaptation of each population to different host plants. There results are discussed to propose a strategy of pest management

Les insectes sociaux communiquent entre eux principalement par des signaux chimiques (alarme, attraction sexuelle, piste, reconnaissance. . . ). Chez 5 espèces de termites du genre réticulitermes (Europe et USA), et 2 espèces de fourmis (manica sp et formica sp), un message non volatil assure la reconnaissance interindividuelle, perçu au cours d'une séquence comportementale ritualisée. Des analyses chimiques et comportementales ont permis de prouver que les hydrocarbures cuticulaires forment une véritable signature chimique variant qualitativement (espèce) et quantitativement (société, caste, saison). Ce signal assure la fermeture des sociétés, et probablement la régulation des castes, par de faibles modifications des proportions en hydrocarbures qui déclenchent, ou non, l'agression. Ces produits peuvent également être utilisés comme critères taxonomiques, et différencier des espèces jumelles. La signature chimique est sous contrôle génétique, mais des variations de l'environnement social peuvent modifier le signal épicuticulaire: deux espèces de fourmis élevées en colonies mixtes artificielles des l'émergence modifient ce signal et provoquent une inhibition de l'agression interspécifique naturelle.

La spécialisation écologique correspond à la réduction de l'amplitude de la niche occupée par une espèce. Ce phénomène a été largement étudié chez les insectes phytophages mais peu de travaux se sont intéressés au cas des insectes prédateurs. Nous avons donc choisi d'explorer le phénomène de spécialisation écologique chez les insectes prédateurs en étudiant deux espèces de coccinelles aphidiphages appartenant au même genre : Adalia bipunctata et A. Decempunctata. Notre travail a tout d'abord permis de mieux définir les niches écologiques occupées par les deux espèces et de confirmer qu'elles présentent des degrés de spécialisation différents. Nous avons ensuite montré, qu'à l'instar de ce qui a pu être observé chez les insectes phytophages, cette différence de degré de spécialisation pour leur ressource avait influencé l'évolution de leurs traits d'histoire de vie (dynamique ovarienne, investissement reproducteur des femelles, capacité de survie des larves. . . ) et de certains traits comportementaux (activité des larves. . . ). Cependant, dans le cas de ces insectes prédateurs, nos résultats semblent indiquer que la qualité intrinsèque des proies ne jouerait pas un rôle aussi déterminant dans la définition de la largeur du régime alimentaire des espèces que ce qui a pu être observé chez les phytophages. La spécialisation alimentaire notée chez A. Decempunctata résulterait alors plus d'une spécialisation pour l'habitat qui limite la gamme de proies rencontrées. Notre étude contribue donc à mieux comprendre le phénomène de spécialisation écologique chez les insectes prédateurs, ses mécanismes et ses conséquences. Elle révèle également l'intérêt d'approfondir l'étude du régime alimentaire des insectes prédateurs au travers d'une approche écologiquement plus intégratrice et d'une exploration, au niveau des populations, des structures génétiques supportant les degrés de spécificité pour la ressource alimentaire
Ecological specialisation is a reduction of the size of the species niche. This phenomenon has been widely explored in phytophagous insects but not in predatory insects. Here, we choose to explore ecological specialisation in predatory insects by comparing two closely related aphidophagous species: Adalia bipunctata and A. Decempunctata. In doing so, we try to better understand the nature of this specialisation and the impact of specialisation degree of species on the evolution of their phenotypic traits. First, our work shed light on the ecological niches of both species and confirms that one species is more specialised. Then, we highlighted that specialisation has probably driven the evolution of life history and behavioural traits. Our experiments proved that the generalist species has a faster ovarian dynamic than the specialist. Moreover, specialist females invest more per offspring than generalist females. After controlling for differences in female body mass, this additional energetic investment in each egg of A. Decempunctata results in bigger larvae. These larvae are also active sooner after hatching, and stay active and survive longer under starvation. These differences between the two species are probably linked to the characteristics of their resources in terms of patch availability across the season and prey distribution. So, as already demonstrated for phytophagous insects, ecological specialisation has driven the evolution of phenotypic traits. But, in this particular case of predatory insects, our results seem also to indicate that suitability of prey does not play a major role in the determination of diet width. The trophic specialisation observed for A. Decempunctata appears more as a consequence of habitat specialisation, which reduce the number of preys that the species could meet. .

Les comportements peuvent être fixés dans la population si leur expression augmente la fitness, et ils sont exhibés en réponse à des informations pertinentes. Les informations sociales impliquées dans la dynamique coopération/conflit pour la production de mâles ont donc été analysées dans les sociétés annuelles de bourdons Bombus terrestris. Les expériences démontrent que les ouvrières ne commencent pas à se reproduire une fois que la reine a divergé vers la production de mâles. Mais des phéromones royales spécifiques et non-volatiles régulent la reproduction des ouvrières. La phase de compétition se déclenche une fois que les ouvrières perçoivent le changement du signal royal induisant la production de reines vierges. Ces résultats, discutés en terme de relation coût/bénéfice propre à l'altruisme reproducteur, suggèrent que ce changement du signal royal est l'indice le plus pertinent pour les ouvrières lors de leur décision reproductive. Enfin, 95% des mâles sont produits par la reine.

Le travail presente relate une description detaillee de la biologie de sesamia calamistis et de cotesia sesamiae. Les caracteristiques generales des baculovirus et des reovirus d'insectes sont egalement decrites. Pour effectuer son developpement chez la chenille de s. Calamistis, c. Sesamiae est associe a un systeme de cellules geantes ou teratocytes qui assurent sa nutrition. Les teratocytes derivent de la membrane embryonnaire de l'uf de c. Sesamiae. L'action pathogene du virus de polyedrose nucleaire de s. Calamistis et de deux virus de polyedroses cytoplasmiques de s. Calamistis a ete etudiee. Une interaction negative est constatee entre le virus de polyedrose nucleaire de s. Calamistis et les deux virus de polyedroses cytoplasmiques de s. Calamistis. Elle se traduit par le developpement des deux polyedroses cytoplasmiques de s. Calamistis. Elle se traduit par le developpement des deux polyedroses cytoplasmiques et l'inhibition de la polyedrose nucleaire. Par opposition, le virus de polyedrose nucleaire de mamestra brassicae n'est pas inhibe. La coexistence du virus de polyedrose nucleaire de m. Brassicae et de c. Sesamiae chez les chenilles de s. Calamistis a ete etudiee. Le developpement de c. Sesamiae n'est pas directement affecte par le virus de polyedrose nucleaire de m. Brassicae. C. Sesamiae meurt quand son hote infecte meurt d'une dose elevee de virus de polyedrose nucleaire. C. Sesamiae reussit a effectuer un developpement complet chez des chenilles infectees avec une dose faible de virus de polyedrose nucleaire

Un grand nombre de paramètres environnementaux affectent les insectes, et l’identification des éléments impliqués dans l’adaptation aux stress est cruciale. La nutrition est une clé de cette adaptation : elle contrôle la santé des organismes, et par conséquent affecte leur tolérance au stress. Le microbiote intestinal module lui aussi les processus physiologiques des organismes, notamment en agissant sur le phénotype nutritionnel de l’hôte. Cependant, nous ignorons encore la capacité de ce microbiote à modifier la tolérance au stress de l’hôte. A travers la manipulation du microbiote et de la nutrition, nous avons testé les effets de l’interaction microbiote-nutrition chez Drosophila melanogaster en nous concentrant sur la tolérance au stress. Nous avons montré une nette dépendance des mouches à l’accès aux levures pour maintenir un développement et un métabolisme normal.A l’inverse, l’altération du développement générée par les substrats nutritionnellement pauvres ou par la surpopulation larvaire était bénéfique pour la tolérance au stress. Nous avons démontré que le microbiote peut partiellement compenser les effets d’une privation en levures, mais n’a pas d’effet quand elles sont en excès. Pour la thermotolérance, nous avons constaté que les effets du microbiote étaient très variables, et avons attribué cette variabilité à la présence ou l’absence des levures. Les assemblages de microorganismes environnementaux étaient modifiées par la composition du substrat, mais le microbiote intestinal était étonnamment stable. Ces résultats témoignent de l’importance des facteurs nutritionnels et du microbiote à moduler le développement et le phénotype des Drosophiles
A large number of environmental parameters constrain insect species, and identifying the elements involved in the adaptation to stressful conditions is crucial. Nutrition is a key factor of this adaptation: it largely controls health of organisms and therefore their stress tolerance. In addition, it is now established that microbiota (i.e. the whole microbial community associated with a host) is much involved in physiological processes of organisms. In particular, gut microbiota is able to modulate host’s nutritional phenotype, resulting in complex dietary-dependent effects. Whether or not gut microbiota can act on stress tolerance is not clear. Thus, using experimental manipulation of microbiota and nutrition, we investigated the outcome of the microbiota-nutrition relationship on Drosophila melanogaster, with a special focus on stress tolerance. We showed a clear dependency of flies on yeasts availability to maintain a normal development, metabolism, and size. Conversely, impaired development resulting from artificial poor diets or from larval crowding was often beneficial for stress tolerance. We demonstrated that microbiota could partially compensate for the absence of yeast resource, but no effects were found in rich food contexts. We observed variable importance of microbiota on thermal tolerance, and attributed this variation to the presence or absence of yeasts. Environmental microorganisms communities were modified by diet composition but gut microbiota was surprisingly stable. Together, these findings highlight the importance of nutritional factors and microbiota in developmental and phenotypical plasticity of fruit flies

En l'absence du texte intégral de Jeremy McNeil, conférencier invité lors de la 11e Journée Sciences et Savoirs de l'Acfas-Sudbury, les éditeurs présentent ici une bréve synthèse des propos tenus par McNeil, lors de son exposé et aussi lors de l'entrevue qu'il a accordé a Normand Renaud, a l'émission Au nord des sentiers battus, le 2 avril 2004. Nous remercions la Société Radio-Canada de nous avoir fourni une copie de cette entrevue et l'autorisation de nous en servir

Bemisia tabaci (genn. ) (homoptera: aleyrodidae) est un insecte ravageur et vecteur de nombreuses maladies virales de plantes, repandu dans les zones tropicales et subtropicales de tous les continents. Cette etude, realisee en cote d'ivoire, s'interesse a la structuration des populations de b. Tabaci en fonction des plantes hotes. Les plantes hotes de b. Tabaci sont recensees et leur importance est evaluee en relation avec le nombre d'insectes qui s'y developpe. L'organisation des populations de b. Tabaci est etudiee par des experiences de transferts d'hotes en conditions controlees et par la recherche de marqueurs enzymatiques. Ces deux approches mettent en evidence la presence en sympatrie de deux biotypes. L'un est polyphage mais ne se developpe pas sur manioc; l'autre se developpe uniquement sur manioc et sur aubergine. Les differences observees au niveau des esterases recoupent exactement les differences de spectre d'hote. Ces resultats sont discutes dans une approche evolutioniste des relations b. Tabaci-plantes hotes et par rapport au role de vecteur de maladies virales de b. Tabaci

La connexion entre milieux aquatiques et terrestres a suscité l’intérêt de la communauté scientifique, notamment l’effet du transfert d’énergie et de matière sur le fonctionnement des écosystèmes adjacents. Beaucoup d’études se sont intéressées aux apports d’insectes aquatiques ailés dans les écosystèmes naturels, mais peu à leur impact en milieu agricole. En modifiant la production secondaire d’invertébrés aquatiques, les pratiques agricoles sont à même d’intensifier ou diminuer l’effet de ces apports aquatiques dans les terres agricoles et par conséquent la fourniture de services écosystémiques utiles à l’agriculture. Nous avons collecté des données d’émergences et de dispersion d’insectes aquatiques depuis plusieurs rivières dans des paysages agricoles. Les principaux groupes d’insectes émergents sont les trichoptères (56%), chironomidés (25%) et éphéméroptères (19%). Nous estimons la biomasse sèche émergente entre 1445 et 7374 mg m-2 an-1 selon les sites. Une majorité de ces insectes aquatiques se déposent sur une bande entre 0 et 10 mètres du bord de la rivière mais une proportion importante (45%) se dépose dans les cultures après 20 mètres. Nous apportons de nouvelles et prometteuses connaissances suggérant que les insectes aquatiques participent à la fourniture de plusieurs services écosystémiques (fertilisation, contrôle biologie, épuration de l’eau et pollinisation). En paysage agricole, une communauté d’insectes riche et abondant est nécessaire à la mise en place d’un système agricole durable. Nous pensons que le rôle des insectes aquatiques est à ce titre important et suggérons de nouvelles pistes de recherches pour l’agroécologie
The connection between aquatic and terrestrial habitats has increased scientific interest in ecological subsidies, focusing on how the transfer of matter and energy between adjacent ecosystems can modify the ecosystems functioning. Much attention has focused on aquatic subsidies associated with winged aquatic insects in pristine areas, but their implication in agricultural landscapes is rarely considered. By altering the production of benthic macroinvertebrates, agricultural practices can increase or decrease the strength of aquatic subsidies and subsequently the provision of several ecosystem services to agriculture. We have monitored the emergence and inland dispersal of adult aquatic insects from several agricultural streams. Most emerging dry mass (DM) belong to Trichoptera (56%), Chironomidae (25%) and Ephemeroptera (19%). We estimate that annual emerging dry mass of aquatic insects ranged between 1445 and 7374 mg m-2 y-1 depending on stream. The majority of aquatic insects emerging falls between 0 and 10 meters from stream hedges. However, a great proportion (45%) though disperses and eventually falls after 20 meters from the stream. We provide new and promising evidence suggesting that winged stream insects can support several ecosystem services (soil fertilization, crop pest control, water purification and pollination). In agricultural landscapes, a rich and abundant insect community is necessary to promote sustainable practices, and we believe the role of aquatic subsidies in providing ecosystem services to agriculture is a new and promising field of research in agroecology

Superfamily Cynipoidea (Hymenoptera: Apocrita) includes two very different groups of organismes. Macrocynipoids is a paraphyletic group of parasitoids of wood-bearing beetle larvae, characterized by its big size, and with a very low biodiversity. Microcynipoids, on the other hand, are a monophyletic group of smaller wasps (up to 3mm) with two distinct ways of life: while Cynipidae are gall-makers, Figitidae are parasitoids of endopterygot insects. Family Figitidae (Hymenoptera: Cynipodea) includes twelve subfamilies of parasitic wasps. Anacharitinae is one of those, characterized by being parasitoids of the aphid-feeding larvae of Hemerobiidae (Neuroptera). This subfamily included eight genera – Acanthaegilips Ashmead, 1897; Aegilips Haliday, 1835; Anacharis Dalman, 1823; Calofigites Kieffer, 1909; Hexacharis Kieffer, 1907; Proanacharis, 1996; Solenofigites Díaz, 1979 and Xyalaspis Hartig, 1843 – with most of its biodiversity located in the Neotropical and Palaearctic regions. The knowledge of the subfamily was scarce and outdated, and except for Acanthaegilips, there were no recent revisions on the taxonomical status of Anacharitinae species. The diversity of the subfamily in some of the most biodivresity-rich bioregions had not been studied. Thus, a revision was needed. The present Thesis has prosecuted three main objectives: i) studying the Anacharitinae global biodiversity, ii) studying the biology and relationships of its members and their hosts, iii) make the results accessible to the scientific community. These objectives have been accomplished through exmining all the type material of the previously described species, along with large series of unidentified material, deposited in scientific institutions all around the world. The results have been synthetized in identification keys fully illustrated and published in scientific journals with impact factor. The study of Anacharitinae material has led to the following taxonomical changes have been made: - Two new genera have been described: Acanthaegilopsis Pujade-Villar, 2013 and Cornaegilips Mata-Casanova & Pujade-Villar, 2017, the first with teo known species and the former with just one species. - Genera Calofigites, Hexacharis, Proanacharis and Solenofigites do not present changes regarding their taxonomical status. Calofigites comprises two species, while the other three remain as monotypic genera. - Regarding genus Anacharis, 12 species are considered still valid, while 10 are not considered valid anymore: 6 are synonyms, 2 have been designated as incertae sedis, and 2 have been moved to other genera (Aegilips and Figites Latreille, 1802). 8 new species have been described. - Regarding genus Xyalaspis, 8 species are considered still valid, while 5 are not considered valid anymore: 4 are synonyms, and 1 has been moved to other genera (Aegilips). 14 new species have been described. The study of Anacharitinae material has led to the following changes in the known distribution areas of the subfamily: - For the Afrotropical region, 4 genera and 11 species are known to be found there., with one endemic genus: Acanthaegilopsis. - For Asia (includying both the Eastern Palaearctic and the Indomalayan regions), 4 genera and 13 species are known to be found there, 5 of them being found in the Indomalayan region, which holded no previous Anacharitinae records. - For the Australasian region, 3 genera and 4 species are known to be found there. - For the Nearctic region, 4 genera and 17 species are found there, with one endemic genus: Hexacharis. - For the Neotropical region, 7 genera and 39 species are known to be found there. 4 genera are endemic of the region: Acanthaegilips, Calofigites, Cornaegilips and Solenofigites.
La present tesi representa una revisió taxonòmica i faunística complerta a nivell mundial de la subfamília Anacharitinae (Hymenoptera: Cynipoidea: Figitidae), un grup d’insectes endoparasitoids cenobionts de la larves afidòfagues d’Hemerobiidae (Neuroptera). Abans de la realització de la tesi, aquesta subfamília incloïa vuit gèneres: Acanthaegilips Ashmead, 1897; Aegilips Haliday, 1835; AnacharisDalman, 1823; Calofigites Kieffer, 1909; Hexacharis Kieffer, 1907; Proanacharis, 1996; Solenofigites Díaz, 1979 i XyalaspisHartig, 1843. El coneixement del grup era força fragmentari i obsolet per a la majoria d’aquests gèneres. La tesi s’ha centrat en tres objectius principals: i) l’estudi de la biodiversitat global de la subfamília; ii) l’estudi de la biologia i relacions internes dels seus membres; iii) donar a conèixer aquests resultats a la comunitat científica. Aquests han estat aconseguint mitjançant l’estudi del material tipus pertanyent a la subfamília així com llargues sèries de material sense identificar depositat a institucions científiques. Els resultats obtinguts han estat els següents: - La descripció de 2 nous gèneres (Acanthaegilopsis Pujade-Villar, 2013 i Cornaegilips Mata- Casanova & Pujade-Villar, 2017). - La descripció de 35 noves espècies. - La revisió de l’estatus taxonòmic de 26 espècies prèviament descrites: 16 han estat - L’ampliació del registre i l’àrea de distribució de les espècies d’Anacharitinae a les regions Afrotropical, Australàsica, Neàrtica, Neotropical i Paleàrtica. - La citació per primer cop de la subfamília a la regió Indomalaya.

L’agriculture intensive et les changements climatiques ont profondément modifié la biodiversité et les systèmes d’interactions trophiques dans les paysages agricoles, entrainant la perte de services écosystémiques tel que le contrôle biologique de ravageurs. La lutte biologique par conservation vise à restaurer la complexité des réseaux trophiques au sein des terres cultivées par l’utilisation de la diversité végétale et la mise en place d’aménagements fonctionnels. Ces travaux de thèse ont cherché à identifier, par des expériences en laboratoire et trois hivers de suivi des populations, comment la diversité végétale et son aménagement pendant la saison hivernale pouvait favoriser les ennemis naturels des pucerons dans les grandes cultures céréalières de l’ouest de la France. Les études en laboratoire ont montré que la diversité floristique cultivée dans les couverts hivernaux devait faire l’objet d’une sélection fonctionnelle. En particulier il est nécessaire de combiner plusieurs espèces, alliant attractivité et profitabilité pour les insectes parasitoïdes de pucerons présents dans la mosaïque agricole durant l’hiver. A l’échelle des parcelles cultivées, il a pu être démontré que l’augmentation des températures hivernales favorisait l’activité et la diversité des insectes parasitoïdes, mais aussi des prédateurs généralistes des communautés d’insectes de la faune du sol. La mise en place d’habitats fonctionnels par la sélection d’une diversité végétale adaptée à ces nouvelles conditions et aux besoins spécifiques de ces agents de bio-contrôle permet alors de promouvoir leur activité. En favorisant ces différentes guildes d’arthropodes pendant cette période de l’année, il pourrait être possible d’augmenter la pression précoce qu’ils exercent sur les populations de pucerons et de limiter le développement de ces dernières au printemps. L’ensemble des résultats obtenus suggère que la saison hivernale représente une période favorable au développement de méthodes durables pour la lutte biologique par conservation dans les régions au climat tempéré
Intensive agriculture and global warming induced deep modifications in the agricultural landscapes’ biodiversity and trophic system structures, resulting in the loss of several ecosystem services such as pest biological control. Conservation biological control aims to restore trophic systems’ stability within arable lands by using plant diversity and creating functional habitats for natural enemies. This thesis aimed at identifying how vegetal diversity and its management during the winter season could favor aphids’ natural enemies in cereal intensive agricultural landscapes from the west part of France. Laboratory research and a follow-up of populations over three consecutive winters led to significant results, further developed in this thesis. The experimental laboratory research showed that the selection of the flower diversity used in sown winter cover crops should take into account their functional traits. It is indeed necessary to use a variety of species, thus combining attractiveness and profitability for the aphid’s parasites present in the agricultural mosaic during wintertime. At the field scale, studies demonstrated that warmer winter conditions are also favoring the activity of generalist ground dwelling predators, as well as that of parasitoids. The implementation of functional habitats, through the selection of an adequate plant diversity better adapted to the changing climates and to the aphids’ natural enemies’ needs, allowed to support the ground predators’ activities. Consequently, their increased activity should contribute to the early regulation of aphid populations, allowing to decrease the intensity of their population dynamics during the growing seasons. The results obtained in this thesis suggest that winter constitutes a favorable period/season for the development of new methods within the conservation biological control framework/biological control framework for conservation in temperate climatic areas

Chaque espece de ficus (moraceae) est associee a une espece de pollinisateurs (hymenoptera, chalcidoidea, agaonidae) par un mutualisme obligatoire. Les fleurs de figuiers sont protegees a l'interieur d'inflorescences refermees sur elles-memes (les figues). Le pollen est uniquement apporte par le pollinisateur qui ne peut pondre que dans les fleurs de figuiers. Chaque larve de pollinisateur se developpe aux depens d'une graine. A l'emergence, les nouveaux pollinisateurs se chargent du pollen de leur figue natale puis cherchent une autre figue ou ils pourront a leur tour se reproduire. Chez les figuiers monoiques, chaque fleur produit donc soit une graine soit un pollinisateur. Par contre chez les figuiers dioiques, les arbres males produisent seulement du pollen et des pollinisateurs alors que les arbres femelles produisent uniquement des graines. Par observation, experimentation et modelisation de differents couples d'especes figuier/pollinisateur, j'ai montre que: 1) en l'absence de pollinisation, les figues restent receptives et continuent d'attirer les pollinisateurs pendant 3 semaines. La receptivite s'arrete des que la figue est bien visitee. 2) le nombre d'arbres minimum necessaire au maintien d'une population de pollinisateurs varie selon les conditions environnementales ; cependant, dans tous les cas la duree de receptivite selectionnee est aussi de 3 semaines. 3) chez les figuiers dioiques, le comportement suicidaire des pollinisateurs qui visitent les figues femelles est lie a une absence totale de choix entre figues males et figues femelles. Differentes hypotheses evolutives expliquent pourquoi la capacite de choisir n'a pas evolue. 4) chez les figuiers monoiques, la repartition entre production de graines (fonction femelle) et production de pollinisateurs (fonction male) depend du nombre de fondatrices qui visitent la figue. La repartition des ressources observee depend donc de la densite de pollinisateurs au moment de la pollinisation. Il ressort de cette etude que les mutualismes figuiers pollinisateurs sont sous l'influence stabilisatrice d'une serie de contraintes evolutives. Si l'existence de telles contraintes s'avere generale pour les mutualismes, etudier leur evolution pourrait permettre de mieux comprendre l'evolution des mutualismes

Les odeurs émises par les plantes sont souvent interprétées dans le cadre de leur interaction avec les insectes pollinisateurs, herbivores et ennemis naturels, en tant que signaux de communication dont la fonction est l'attraction ou la répulsion de ces insectes. Pourtant, la communication a une définition précise en biologie évolutive, et le terme « signal » ne doit s'appliquer qu'à des traits de l'émetteur qui ont été sélectionnés dans le cadre de l'interaction avec le récepteur par voie sensorielle. De plus, certaines études démontrent que les Composés organiques volatils (COV) émis par les feuilles participent à la défense des plantes contre divers stress abiotiques (notamment stress oxydant et thermique) et biotiques (pathogènes, induction des défenses). L'idée de cette thèse, c'est d'essayer de faire rentrer l'ensemble de ces contextes et fonctions potentielles dans un cadre commun. En utilisant comme modèle les figuiers, leurs pollinisateur et parasites spécialistes, j'ai choisi comme approche de comparer les variations des odeurs de figue à celles de odeurs de feuille, au cours du développement des figues et au cours d'une journée. Dans les deux cas, les feuilles constituent un témoin permettant de déterminer si les variations observées peuvent être adaptatives vis-à-vis de l'interaction avec les insectes, mais aussi de considérer explicitement les fonctions potentielles des odeurs émises en dehors de la réceptivité. Ainsi, les fonctions de protection contre les stress habituellement attribuées aux odeurs de feuilles sont également pertinentes pour les odeurs de figues. A partir de là, le constat que le concept de communication n'est pas pertinent pour décrire le rôle des odeurs dans les interactions figuier-parasite permet de développer une réflexion sur la manière dont les phytophages et leurs ennemis naturels sont susceptibles d'influer sur l'évolution des odeurs émises par les plantes. Enfin, dans le cas de la communication olfactive figuier-pollinisateur, l'étude du cas de Ficus septica, chez qui deux pollinisateurs écologiquement différenciés coexistent, permet d'imaginer un mécanisme potentiel de co-spéciation écologique dans lequel la divergence des modalités de communication olfactive participerait à la mise en place de l'isolement reproducteur
The scents emitted by plants are often interpreted in the light of their interaction with pollinators, phytophagous insects and their natural ennemies, as communication signals whose function is to attract or repel those insects. However, according to the adaptive definition of communication, a trait can be called “signal” only if it has been selected for the sensory interaction with a receptor. In addition, it has been shown that the volatile organic compounds (VOC) emitted by leaves participate to the defense of the plant against abiotic (especially oxidative/heat stress) and biotic stresses (pathogens, induction of defenses). The idea underlying this thesis it to put all all the contexts of emission and functions together within a common framework. Using the fig-pollinator-parasite model, the approach I choose was to compare the variation of fig scent with that of leaf scent, along their development and daily. In both cases, leaf scent is a control trait that allows to determine if the variations observed in figs are possibly adaptive regarding the interaction with insects, and to explicitely consider the potential functions of the scents emitted out of receptivity. Stress-protective functions that are evidenced in leaf scents are thus also relevant in figs. Then, the fact that communication is not relevant to describe the role of scents in the fig-parasite interaction led me to develop a reflection on the way phytophagous insects and their natural enemies could influence the evolution of plant scents. Finally, in the case of fig-pollinator communication, studying the case of Ficus septica, that is associated to two co-occuring ecologically differenciated pollinators, allows to imagine a potential co-speciation mechanism, where the divergence of communication mode would contribute to the establishment of reproductive isolation

Les associations symbiotiques entre microorganismes et eucaryotes sont omniprésentes dans le monde vivant. Ces microorganismes peuvent jouer un rôle crucial dans l’évolution et l’écologie de leurs porteurs en modifiant leur phénotype. Ces symbiotes étant le plus souvent héritables, les phénotypes étendus résultant de ces associations symbiotiques peuvent se transmettre aux générations suivantes. Certains microorganismes vont permettre l’accès à une ressource alimentaire, d’autres conférer une protection contre un ennemi. Une telle protection symbiotique est rencontrée chez le puceron du pois (Acyrthosiphon pisum) en interaction avec la bactérie Hamiltonella defensa. Cette symbiose confère au puceron une résistance face à l’attaque de son principal ennemi : le parasitoïde Aphidius ervi. Les populations de ce ravageur des Légumineuses sont structurées en biotypes (populations spécialisées sur des plantes hôtes). La distribution du symbiote protecteur au sein des populations de pucerons est singulière. De nombreux individus vivant sur la luzerne, la bugrane ou les genêts abritent ce symbiote alors qu’il est peu fréquent dans les populations d’autres biotypes d’A. pisum comme le pois ou le trèfle. Nous avons cherché à comprendre pourquoi H. defensa n’était pas retrouvé chez tous les biotypes du puceron du pois. Afin de prédire la dynamique de la symbiose protectrice et le potentiel de résistance dans les populations aphidiennes naturelles, nous nous sommes intéressés à plusieurs processus écologiques et évolutifs. L’incidence de la pression des parasitoïdes sur la composition des populations symbiotiques a été mesurée chez trois biotypes (luzerne, pois et trèfle) à travers une approche terrain. La distribution du symbiote H. defensa dans les populations est directement dépendante de la variabilité du phénotype associé exprimé dans les différentes populations, j’ai identifié les phénotypes associés au symbiote pour des pucerons issus de différents biotypes ainsi que l’influence du contexte local sur ces phénotypes. L’absence d’H. defensa chez certains individus peut s’expliquer par la redondance d’une fonction protectrice en place chez ces biotypes comme un alternative symbiotique autre que H. defensa ou encore une immunité forte. Enfin, nous avons testé si le cumule des protections symbiotiques conférées par deux bactéries du cortège du puceron du pois pouvaient se cumuler créant ainsi des super-organismes. Mon travail met en évidence l’implication de nombreux facteurs dans la prédiction des fréquences symbiotiques d’une bactérie facultative dans les populations d’hôte
Symbiotic associations between microorganisms and eukaryotes are ubiquitous in the living world. These microorganisms can play a crucial role in the evolution and ecology of their hosts by altering their phenotypes. Since these symbionts are usually heritable, extended phenotypes resulting from these symbiotic associations may be transmitted to subsequent generations. Some microorganisms will allow access to a food source; others will provide protection against natural enemies. Such symbiotic protection is found in the pea aphid (Acyrthosiphon pisum) in its interaction with the bacteria Hamiltonella defensa. This symbiosis provides the aphid with a resistance against the attack of its main parasitoid enemy: Aphidius ervi. The populations of the pea aphid, a legume pest insect, are structured in different biotypes (specialized populations on host plants). The distribution of this protective symbiont within pea aphid populations is singular: many individuals living on Medicago sativa (alfalfa), Ononis spinosa or Genista sagittalis and G. tinctoria host plant with H. defensa while it is rarely found in other populations of A. pisum biotypes such as Pisum sativum (pea) or Trifolium sp. (clover). We sought to understand why H. defensa was not found in every pea aphid biotype. In order to predict the dynamics of the protective symbiosis and the resistance potential in natural aphid populations, we focused on several ecological and evolutionary processes. We measured the consequence of parasitoid stress in the composition of symbiotic populations in three different biotypes (alfalfa, clover and pea) using a field approach. The distribution of H. defensa symbiont in populations dependent directly on the variability of the associated phenotype expressed in different populations. We identified the phenotypes associated with this symbiont in aphids from different biotypes, and the influence of the local context on these phenotypes. The lack of H. defensa in some individuals can be explained by the redundancy of a protective function already in place in these biotypes, such as an alternative symbiotic species or a strong immunity. Finally, we tested whether the symbiotic protections provided by two different bacteria in the pea aphid could be cumulated, thus creating super-organisms. My work highlights the many factors involved in predicting the frequencies of facultative symbiotic bacteria in host populations

Les insectes sont soumis aux fluctuations thermiques de leur environnement mais disposent d’un panel varié de réponses comportementales, physiologiques et biochimiques pour en minimiser les effets délétères et maintenir leur intégrité physiologique. Ainsi certaines espèces régulent activement leur température interne indépendamment de la température de l’environnement. Si ces insectes peuvent s’affranchir des contraintes thermiques imposées par leur environnement, ceux qui se nourrissent du sang chaud d’hôtes vertébrés endothermes n’ont pas d’autres choix que de se confronter à une situation de stress thermique à chaque prise alimentaire. Le principal objectif de ce travail de thèse est de comprendre comment des insectes hématophages, employant des stratégies alimentaires différentes, gèrent le stress thermique associé au flux massif de chaleur engendré par l’ingestion du repas de sang. Nos résultats montrent que ces insectes ont su s’adapter en développant différentes stratégies de thermorégulation
Insects are submitted to thermal fluctuations of their environment and have developed a wide ranged panel of behavioral, physiological and biochemical responses, to minimize the subsequent deleterious effects and maintain their physiological integrity. Some species actively regulate their internal temperature independently of the temperature of the environment. If these insects can overcome the constraints imposed by their thermal environment, those that feed on warm-blooded vertebrate hosts have no choice but to confront a situation of thermal stress at each feeding event. The main objective of this work is to understand how bloodsucking insects manage heat stress associated with the massive flow of heat generated by the ingestion of the blood meal. Our results show these insects have developed different strategies of thermoregulation to protect themselves from overheating

Le palmier à huile africain Elaeis guineensis Jacqu. (Arecales : Arecaceae) est une plante tropicale d’intérêt économique et la première source mondiale d’huile végétale. La production d’huile dépend de la pollinisation par des charançons du genre Elaeidobius (Coleoptera : Curculionidae). Ces insectes sont impliqués dans une relation mutualiste spécialisée avec leur plante-hôte : ils se développent au dépend des inflorescences mâles qu’ils détectent par le biais des odeurs émises durant l’anthèse, tandis que les inflorescences femelles sont pollinisées en mimant les odeurs mâles. Une maladie mortelle sévissant en Amérique du sud et qui touche l’E. guineensis a contribué au développement de variétés commerciales d’hybrides interspécifiques, résultat du croisement entre E. guineensis et le palmier à huile sud-américain Elaeis oleifera (Knuth) Cortés. Mais ces hybrides s’avèrent naturellement mal pollinisées et nécessitent l’intervention d’une pollinisation assistée couteuse et contraignante. Cette thèse part de l’hypothèse que la communication chimique qui permet la rencontre entre les deux espèces de palmiers et leurs pollinisateurs respectifs est déficiente chez les hybrides.L’objectif principal de cette thèse a été d’étudier le fonctionnement du système de pollinisation des deux espèces de palmiers afin de comprendre pourquoi les hybrides sont mal pollinisés. L’étude a été conduite dans une plantation commerciale en Equateur, dans laquelle coexistent les deux espèces E. guineensis et E. oleifera avec leur insecte pollinisateur respectif, le charançon africain Elaeidobius kamerunicus Faust. et le charançon sud-américain Grasidius hybridus O’Brien & Beserra (Coleoptera : Curculionidae) et des palmiers hybrides interspécifiques. En utilisant des techniques de piégeages et l’échantillonnages des odeurs florales, nos résultats ont montré le système de pollinisation des deux espèces de palmier est basé sur l’émission d’un signal chimique spécifique et une duperie olfactive, renforcée par un phénomène de thermogénèse. Les deux insectes sont attirés en faible proportion sur les hybrides, qui possèdent une composition chimique intermédiaire à celle des espèces parentales. Des tests physiologiques et comportementaux ont permis d’identifier les composés organiques volatils clés responsables de l’attraction des insectes pollinisateurs.Ce travail devrait contribuer à apporter des connaissances théoriques sur le système de pollinisation du palmier à huile, et permettre d’élaborer des méthodes pratiques de gestion des pollinisateurs afin de réduire les coûts en pollinisation assistée
The African oil palm Elaeis guineensis Jacqu. (Arecales: Arecaceae) is a tropical plant of economic interest and the world's leading source of vegetable oil. Oil production depends on pollination by weevils of the genus Elaeidobius (Coleoptera: Curculionidae). These insects are involved in a specialized mutualist relationship with the host plant: they develop at the expense of the male inflorescences they detect through the odors emitted during the anthesis, while the female inflorescences are pollinated by mimicking the male odors. E. guineensis is affected by a lethal disease in South America that leads to the development of commercial varieties of interspecific hybrids, resulting from artificial crossing between E. guineensis and the South American oil palm Elaeis oleifera (Knuth) Cortés. However, the natural pollination of these hybrids is inadequate and require the intervention of a costly assisted pollination. This thesis hypothesizes that the chemical communication underlying the successful encountering between each oil palm species and their respective pollinators is deficient in hybrid palms.The main objective of this work was to study the functioning of the pollination system for both oil palm species to understand why natural pollination in hybrids is inefficient. The study was conducted in a commercial plantation in Ecuador, including the two species E. guineensis and E. oleifera present with their respective pollinating insects, the African weevil Elaeidobius kamerunicus Faust. and the South American weevil Grasidius hybridus O'Brien & Beserra (Coleoptera: Curculionidae), as well as interspecific hybrid palms. Using techniques of trapping and sampling of floral odors, our results showed the pollination system of both species of palm is based on the emission of a specific chemical signal and an olfactory deception, reinforced by a phenomenon of thermogenesis. The two insects are attracted in a small proportion to hybrid palms, which have an intermediate chemical composition compare to parent species. Physiological and behavioral tests permit the identification of the key volatile organic compounds responsible for pollinator attraction.This work should contribute to theoretical knowledge about the oil palm pollination system and the development of practical methods for pollinator management to reduce costs in assisted pollination

Etude des relations entre cônes-hôtes et insectes. La reconnaissance de l'hôte a distance s'effectue par l'intermédiaire de stimuli visuels et olfactifs caractéristiques de l'essence végétale comme du cône. Les signaux chimiques caractéristiques de la phénologie du cône agissent a courte distance. Plusieurs mécanismes adaptatifs, comme la diapause prolongée, assurent un maintien des espèces, en tendant vers un partage de l'habitat limite disponible.

Des methodes de marquage radioactif des larves et des adultes d'heliothis armigera et d'agrotis ipsilon sont mises au point. Les mesures des periodes biologiques font apparaitre que le #3#2p, le #5#9fe et le #6#5zn sont des traceurs tres efficaces pour le marquage des chenilles, tandis que le #3#2p administre aux femelles induit une radioactivite elevee des ufs. Le #6#5zn permet de preciser au laboratoire l'instant de l'accouplement et de montrer les relations etroites existant entre le comportement et la ponte chez les 2 especes. En ce qui concerne le comportement d'oviposition en culture de tomate, les femelles d'h. Armigera deposent preferentiellement leurs ufs sur les feuilles de la moitie superieure de la plante, alors que le sol humide meme depourvu de vegetation ainsi que les plantes adventices constituent le support de ponte pour a. Ipsilon sur mais. L'etude du comportement alimentaire en culture de tomate sous abri revele que les jeunes chenilles d'h. Armigera s'alimentent aux depens du feuillage, tandis que les plus agees sont responsables des degats causes aux fruits; leurs sites de nymphose, en absence d'obstacles sont generalement situes pres du collet des pieds de tomate qui les ont hebergees. Un comportement hygrophile est mis en evidence lors des deplacements des chenilles neonates d'a. Ipsilon

Une approche synthétique des phénomènes de structuration des peuplements d'arthropodes épigés a été menée au sein du massif caducifolié de Chaux (France) grâce à l'utilisation d'un piège d'interception original, le piège entomologique composité (P. E. C. ). Cette technique de prélèvement standardisée nous a permis d'analyser successivement : l'évolution saisonnière et la distribution verticale de l'entomofaune d'une hêtraie-chênaie mature ; la structure des peuplements entomologiques de divers systèmes matures ; l'évolution de l'entomofaune au cours du vieillissement d'une hêtraie exploitée. Les processus généraux de compartimentation faunistique ont ainsi été abordés, ce qui nous a conduit à relever une forte réponse fonctionnelle de l'entomofaune en relation avec les caractéristiques de l'habitat (structure végétale, luminosité, hygrométrie. . . ), mais aussi de la disponibilité et de la répartition des différentes ressources trophiques
The overall picture of the structure of epifaunal athropods communities in the deciduous forest of Chaux (France) was drawn using an original flight interception trap, the composite entomological trap. This standardised sampling method allowed us to alanyse successively : the seasonal and vertical distribution of entomological communities in a mature oak and beech tree blend forest ; the structure of entomological populations of different mature systems ; the evolution of entomological communities following the maturation of an exploited beech tree forest. The general processes of the faunistic compartmentation was studied, which led us to discover a strong functional response of entomological coomunities in relation with the characteristics of the habitat (vegetal structure, luminosity, humidity. . . ) but also with the availability and distribution of different trophic resources

Ce travail a porté sur l'étude de l'écologie des Scarabéides coprophages et sur les conséquences environnementales de l'utilisation des médicaments vétérinaires. Les différences de taille des insectes, leur appartenance à des guildes différentes, leur phénologie, leur comportement de nidification et leur rythme nycthéméral leur permettent de coexister au sein des mêmes communautés. Nos résultats n'ont cependant pas fait apparaître de relation nette entre la taille de l'appât et celle des insectes attirés. Nous avons démontré que l'ivermectine, la moxidectine et le mébendazole présentaient une toxicité variable vis-à-vis des Diptères et des Scarabéides coprophages. Les résidus d'ivermectine dans les excréments les rendent particulièrement attractifs. Cette molécule, administrée sous la forme d'un bolus, est la plus dangereuse car elle induit localement un ralentissement de la disparition des excréments. Ces résultats ne sont cependant pas généralisables partout
The aim of this work concerned the dung beetle ecology and the effects of pharmaceuticals in the environment. The occurence of several guilds and the differences in size, phenology, nyctemeral rhythm and breeding behaviour allowed dung beetles to coexist within several assemblages. However the results did not show a clear relationship between the size of dungs pats and that of attracted dung beetles. Following administration, veterinary medicines may be released directly in faeces. Ivermectin, moxidectin, eprino mectin and mebendazole were more or less harmful for flies and coprophagous beetles. The cattle therapy can modify insect colonization of dung from treated animals. We showed ivermectin therapy to enhace colonization. Ivermectin administered as a slow released bolus formulation could involve under Mediterranean climate conditions a deceleration of dung pat disapearance but under more mesic conditions (medium altitude) no delay in dung degradation was highlighted

Modelisation du rythme de ponte de la reine en fonction des differentes variables qui rendent compte de l'etat de la colonie et de son environnement. Calcul d'une ponte optimale chez les guepes sociales et l'abeille domestique

Nous nous sommes intéressés à l’interaction entre une Poacée, le maïs, et l’insecte Spodoptera frugiperda, afin d’étudier le principe de coévolution. Les Poacées synthétisent le DIMBOA, composé aux effets bactéricides, fongicides et insecticides. Les noctuelles comme S. Frugiperda, un ravageur du maïs, ont dû s’adapter à cette voie de biosynthèse. L’origine de la voie de biosynthèse du DIMBOA a été étudiée par une approche bioinformatique. Notre étude suggère que la voie de biosynthèse a été initiée par le réarrangement de deux gènes nouvellement dupliqués, Bx1 et Bx2, à l’extrémité d’un chromosome d’un Poaceae ancêtre. Bx2, un gène codant pour un P450, a ensuite été dupliqué pour mener aux 4 P450s de la voie qui ont ensuite évolué par des phénomènes de divergence fonctionnelle et/ou de sélection positive, menant à leur spécificité de substrat. Nous avons démontré par des approches métabolomiques et transcriptomiques que des maïs dont la voie de biosynthèse a été bloquée au niveau des gènes Bx1 et Bx3 pouvaient simuler des étapes évolutives ancestrales disparues. Nous avons alors comparé l’effet de l’ingestion du maïs normal et des mutants sur les larves de S. Frugiperda par des études toxicologiques et transcritomiques. Enfin, nous avons étudié l’impact toxicologique des différents intermédiaires de la voie sur larves d’insectes. Les résultats montrent qu’au cours de la coévolution, l’insecte S. Frugiperda a optimisé sa réponse à la voie de biosynthèse complète, mais n’est plus adapté aux étapes ancestrales de la voie et précurseurs du DIMBOA. Cette observation permet d’envisager la manipulation d’une défense constitutive du maïs contre un de ses principaux ravageurs
To study the principle of plant-insect co-evolution, we studied the interaction between a Poaceae, Zea mays, and the insect Spodoptera frugiperda. The Poaceae developed the DIMBOA-biosynthetic pathway, compound with bactericide, fungicide and insecticide effects. Noctuid moths like S. Frugiperda, a maize pest, had to coevolve when the pathway expanded. We studied the origin of the DIMBOA-biosynthetic pathway in Poaceae by a bioinformatic approach and demonstrated that the origin of the pathway was the rearrangement of two new duplicated genes, Bx1 and Bx2, at the tip of a chromosome of a poaceous ancestor. Bx2 was further duplicated, leading to the 4 P450s of the pathway which further evolved by functional divergence and/or positive selection processes, explaining their actual high substrate specificity. We also characterized maize lines for which the pathway was blocked in the Bx1 and Bx3 genes by metabolomic and transcriptomic approaches and demonstrated that they could be used to simulate disappeared evolutionary ancestral steps. We then compared the influence of the ingestion of wild type or Bx1 and Bx3 mutant plants on S. Frugiperda larvae by a toxicological study and a transcriptomic approach. Finally, we studied the toxicological impact of different pathway intermediates on insect larvae. Our results demonstrate that, during coevolution, the polyphagous insect S. Frugiperda has optimized its response to the entire pathway and is no longer adapted to ancestral steps of the pathway and DIMBOA precursors. This observation allows us to envisage the manipulation of a maize constitutive defense as a way to fight against one of its main pest

A. F. Est un ravageur des orangers, recemment introduit en algerie. La densite de population du ravageur atteint des niveaux eleves. Les facteurs de mortalite abiotiques sont determinants, en particulier la temperature et l'hygrometrie. C. N. Parasite les 3 derniers stades larvaires et est le principal facteur de regulation de a. F. L'equilibre biologique est atteint la derniere annee des observations avec une autoregulation: tout accroissement de la population de a. F. Entraine une reponse similaire de c. N.

La résistance et la tolérance, c'est à dire la capacité de la plante à supporter la présence des ravageurs, sont deux moyens dont usent les plantes pour se défendre. La tolérance est fortement liée à un processus de compensation qui est une réponse positive des plantes à la présence des ravageurs (en terme de reproduction et/ou de croissance). Dans le but d'apporter de nouvelles pistes de réflexion dans le domaine des interactions plantes-insectes, nous avons conduit trois études différentes sur la compensation chez les plantes. Dans la première, nous avons développé un modèle mathématique générique, dont l'étude a mis en évidence l'existence de paramètres seuils qui déterminent la co-existence ou non de différents types d'équilibres de compensation. La seconde étude, expérimentale, visait à tester l'hypothèse de compensation chez la tomate en réponse à la mineuse de la tomate, Tuta absoluta. Dans notre expérience, le cultivar de tomate a présenté des tendances à la compensation pour deux niveaux d'infestation, et à la sur-compensation reproductive en cas de faible infestation. Enfin, toujours dans le cas de la tomate et T. absoluta, les derniers développements s'appuient sur un modèle informatique de type « Structure-Fonction ». Ce modèle a permis de tester et visualiser différentes situations (dates et positionnements de l'attaque) sur une représentation plus réaliste de la plante. Pour conclure, nous avons mis en évidence que la compensation peut avoir un impact important sur l'efficacité des stratégies de protection des cultures et qu'elle doit être prise en compte dans le développement de ces dernières
Resistance and tolerance, which is the ability of plants to endure a pest attack, are two different aspects of plants defenses. Tolerance is strongly linked to a compensation process which is a positive response of plants to the presence of pests (in terms of reproduction and / or growth). In order to bring new knowledges in the field of plants-insects interactions, we conducted three different studies on compensation in plants. In the first one, we developed a generic mathematical model, whose the study revealed the existence of threshold parameters that determine the co-existence or not of different types of compensation equilibria. The second study, which was experimental, aimed to test the hypothesis of a compensation response in tomato undet the attack of the tomato leafminer, Tuta absoluta. In our experiment, the tomato cultivar presented trends in compensation for two levels of infestation, and trend of reproductive overcompensation for low infestation. Finally, our last study is based on a "Structure-Function" computer model, still on the case of tomato and T. absoluta. This model was used to test and visualize different situations (dates and positions of the attack) on a more realistic representation of the plant. In conclusion, we have shown that compensation may have a significant impact on the effectiveness of strategies for crop protection and must be taken into account in their development

Trois espèces de parasitoïdes du genre Aphidius (Hymenoptera: Aphidiidae) attaquant le puceron S. Avenae ont été étudiées pour tester les hypothèses suivantes : (i) pour partager une même ressource limitante, les espèces devraient présenter des stratégies différentes, (ii) la température devrait affecter les contraintes et les compromis entre traits comportementaux, physiologiques, morphologiques et d’histoire de vie, (iii) les niveaux de plasticité et de tolérance thermique devraient être sous sélection et dépendants du climat. Ces espèces peuvent partager la ressource grâce à des stratégies de ponte différentes. La température affecte les taux métaboliques et modifie les contraintes physiologiques à la base des traits étudiés. Un taux métabolique élevé serait une adaptation des populations à des climats froids. Enfin, ces espèces présentent des tolérances reflétant leurs patrons d’activités saisonnières. Leurs adaptations actuelles et leurs potentialités d’adaptation sont discutées dans le contexte du changement climatique
We have studied three parasitoids species of the genus Aphidius (Hymenoptera: Aphidiidae) attacking the aphid S. Avenae to test the following hypotheses: (i) for sharing the same limiting resource, species should have different strategies, (ii) temperature should affect constraints and trade-offs between behavioural, physiological, morphological and life history traits, (iii) the levels of plasticity and thermal tolerance should be under selection and dependent of the thermal regime. These species have evolved in different habitats and share the resource thanks to different oviposition strategies. The temperature affects metabolic rates and modifies physiological constraints behind the studied traits. A high metabolic rate may be an adaptation of populations from cold climates. Finally, these species have thermal tolerances matching their seasonal activity patterns. Their adaption and adaptive potential is discussed in the context of climate change

En raison de leur rôle central dans la physiologie et le développement des plantes, les phythormones ont depuis longtemps été considérées comme des médiateurs chimiques déterminants dans la capacité des insectes à contrôler leur environnement végétal. Les mécanismes permettant aux insectes de manipuler la balance phytohormonale permettant ainsi la régulation des apports nutritifs et la modulation des défenses végétales demeurent néanmoins pour la plupart inconnus, en particulier pour les insectes galligènes et mineurs de feuilles. L’objectif de ma thèse visait à caractériser les capacités de modulation phytohormonale par les insectes manipulateurs de plantes avec un accent particulier sur le lépidoptère mineur de feuille Phyllonorycter blancardella. Nous avons ainsi développés une caractérisation spatio-temporelle de la réponse des plantes aux attaques des larves mineuses au niveau moléculaire et biochimique. Une comparaison entre différents systèmes biologiques nous a permis d’évaluer les similitudes entre les stratégies adoptées par les les insectes galligènes et les insectes mineurs de feuilles, d’identifier l’origine possible des phytohormones impliquées dans la manipulation de la plante et le rôle des bactéries endosymbiotiques d’insectes dans ces interactions
Because phytohormones lie at the very core of molecular mechanisms controlling the plant physiology and development, they have long been hypothesized to be involved in insect-induced plant manipulations. Insects are using phytohormones to manipulate their host plants for their own benefit, regulating nutrient provisioning and plant defenses. However, a mechanistic understanding of how phytohormones operate in plant reconfigurations by plant-manipulating insects, especially by gall-inducing and leaf-minging insects, is lacking. The objective of my Ph.D. was to provide an extensive characterization of how plant-manipulating insects modulate the plant global hormonal balance with a specific focus on the leaf-mining moth Phyllonorycter blancardella. We thus developed a time course characterization of plant transcriptomic and biochemical responses following attack by leaf-mining larvae. A comparative analysis between different biological systems allowed us to estimate similarities in strategies developed leaf-mining and gall-inducing insects, to identify the possible origin of phytohormones involved in the plant manipulation and to estimate the role of insect endosymbiotic bacteria in these interactions

Un objectif important de la biologie du développement est de comprendre la base cellulaire de la morphogenèse, notamment le destin des différentes cellules souches dans l'embryon en développement. En décrivant la morphogenèse des espèces représentatives des différents groupes ou embranchements, on fournit une base solide pour comparer les processus similaires dans les différents organismes, et pour tirer des conclusions sur l'évolution des plans d'organisation des animaux. À cette fin, les scientifiques développent des techniques chez des espèces sélectionnées - celles-ci comprennent la manipulation de la fonction des gènes, le marquage et le suivi des populations distinctes de cellules, et l'imagerie in vivo.Dans cette thèse, je présente mes efforts pour améliorer la boîte à outils génomique du coléoptère Tribolium castaneum. J'utilise une technique d'édition du génome récemment découverte, CRISPR/Cas, pour introduire des modifications précises dans le génome de Tribolium, y compris l'introduction de grands fragments par recombinaison homologue. Je montre que l'expression de tous les composants de CRISPR/Cas est induite de manière efficace par des promoteurs endogènes de Tribolium. En me basant sur ces résultats, je développe VALCYRIE, une approche transgénique pourmarquer des clones de cellules uniques dans l'embryon de Tribolium.Ce travail me permet d'enquêter sur le devenir des cellules dans la région terminale postérieure du blastoderme de Tribolium. En utilisant une approche de marquage clonal, je montre que ces cellules donnent naissance à des cellules germinales primordiales et aumésoderme postérieur. Avec la même méthode, je montre que l'intestin postérieur de Tribolium se développe à partir d'une population distincte de cellules au début de la bandelette germinale. En utilisant une technique de microscopie timelapse haute résolution, je décris le sort de cellules individuelles dans le blastoderme de Triboliumet je fais la lumière sur le plan de développement des segments gnathal et thoracique de l'embryon à ce stade. En outre, je montre que l'amnios de Tribolium augmente considérablement au cours du développement précoce. En me basant sur des données d'imagerie, je passe en revue la cartographie du devenir de la bandelette germinale en ce qui concerne l'amnios et l'ectoderme embryonnaire
An important objective of developmental biology is to understand the cellular basis of morphogenesis, including fates of distinct progenitor cells in the developing embryo. Describing morphogenesis in representative species of different groups or phyla provides a solid basis for comparing similar processes in different organisms, and for drawing conclusions about the evolution of animal body plans. To this end, scientists develop techniques in selected species - these include manipulation of gene function, marking and tracking of distinct populations of cells, and in vivo imaging.In this thesis, I present my efforts to enhance the genomic toolkit of the beetle Tribolium castaneum. I use a recently discovered genome editing technique, CRISPR/Cas, to introduce precise alterations in the Tribolium genome, including the introduction of large fragments by homologous recombination. I show that all CRISPR/Cas components are driven efficiently by endogenous Tribolium promoters. Based on these results, I develop VALCYRIE, a transgenic approach to mark single cell clones in developing Tribolium embryos.This work allows me to investigate the fates of the cells in the posterior terminal region of the Tribolium blastoderm. Using a clonal labeling approach, I demonstrate that these cells give rise to primordial germ cells and posterior mesoderm. With the same technique, I demonstrate that the hindgut of Tribolium develops from a distinct cell population in the early germband. Using high-resolution time lapse microscopy, I describe the fates of single cells in the Triboliumblastodermand shed new light on the fatemap of gnathal and thoracic segments of the embryo at this stage. Furthermore, Ishow that the amnion of Tribolium expands greatly during early development. Based on imaging data, I review the fate map of the early germ band with regard to the amnion and the embryonic ectoderm

The oriental fruit moth, Grapholita molesta, is one of the main pests of peach trees worldwide. It is conThe oriental fruit moth, Grapholita molesta, is one of the main pests of peach trees worldwide. Plant volatiles are a promising technique to attract G. molesta under mating disruption conditions. In my thesis I have characterized the response of olfactory receptor neurons (ORN) to pheromone and plant odors by means of single-sensillum electrophisiology. I then used this information to determine that a previously reported pheromone-plant synergism does not result from pheromone-plant interactions at the ORN level. I have compared several plant volatile blends previously tested in Australia and China, and have found that none of them attracted moths in the field, but they synergized pheromone responses in the laboratory. Finally, I investigated the role of plant blends and alcohols on the response to unnatural pheromone blend ratios or overdosed pheromone concentrations. With these studies we hopefully advanced on basic and applied aspects of the olfactory neuroethology of this species.
Grapholita molesta es una de las principales plagas del melocotonero. Los volátiles de planta son una técnica prometedora para atraer G. molesta en condiciones de confusión sexual. En mi tesis he caracterizado la respuesta de las neuronas receptoras olfativas (ORN) a la feromona y volátiles de planta mediante registros de sensila única. Después determiné que el sinergismo entre volátiles de planta y feromona previamente publicado no ocurre a nivel de la ORN. Más adelante he comparado volátiles de planta que en estudios anteriores en China y en Australia habían dado buenos resultados pero en mi caso no hubo respuestas en campo, aunque en el túnel de vuelo sí que aumentaron la respuesta a la feromona. Finalmente he explorado el papel de volátiles de planta y alcoholes en la respuesta a mezclas subóptimas de feromona. Con estos resultados espero haber contribuido al conocimiento de la neuretología olfativa de esta plaga.
Grapholita molesta és una de les principals plagues del presseguer. Els volàtils de planta són una tècnica prometedora per atreure G. molesta en condicions de confusió sexual. En la meva tesi he caracteritzat la resposta de les neurones receptores olfactòries (ORN) a la feromona i volàtils de planta mitjançant registres de sensila única. Després vaig determinar que el sinergismo entre volàtils de planta i feromona prèviament publicat no ocorre a nivell de la ORN. Més endavant he comparat volàtils de planta que en estudis anteriors a Xina i a Austràlia havien dau bons resultats però en el meu cas no va haver-hi respostes en camp, encara que en el túnel de vol sí que van augmentar la resposta a la feromona. Finalment he explorat el paper de volàtils de planta i alcohols en la resposta a mescles subóptimas de feromona. Amb aquests resultats espero haver contribuït al coneixement de la neuretología olfactòria d'aquesta plaga.trolled with sex pheromones (mating disrupton) and insecticide applications. Under mating disruption conditions it is difficult to monitor the pest and to evaluate the control methods. Plant volatiles are a promising technique to attract G. molesta under mating disruption conditions. In addition plant volatiles could attract females, while the sex pheromone only attracts males.

Les premières 'crises' concernant les insectes ailés, du Carbonifère supérieur au Trias moyen, sont étudiées d'après le clade super-ordinal Archaeorthoptera. Nous proposons des homologies de nervation alaire, une taxonomie révisée et une hypothèse de phylogénie. La diversité taxonomique est étudiée à partir d'un décompte des espèces connues. La disparité morphologique est étudiée d'après les types de vol et les appareils de stridulation. Au passage Carbonifère - Permien, la diversité taxonomique spécifique relative des Orthoptera passe de 5 à 70%, ce qui semble lié aux modifications des biotopes contemporains. Le passage Permien - Trias est marqué par l'extinction de l'ordre Caloneurodea, ayant une forte disparité morphologique. Au Trias, les groupes possédant un appareil de stridulation (Ensifera et Titanoptera) ont une forte diversité taxonomique. L'évolution des Archaeorthoptera a été marquée par des modifications des biotopes et par des innovations apparues au sein de ce groupe
The first known crises that concerned the winged insects, between the Late Carboniferous and the Middle Triassic, are studied after the supra-ordinal clade Archaeorthoptera. We propose homologies of the wing venation, a revised taxonomy, and a phylogenetic hypothesis. The taxonomic diversity is studied after the count of the known species. The morphological disparity is related to the flight modes and the stridulatory apparatuses. At the Carboniferous - Permian boundary, the specific relative taxonomic diversity changes from 5 to 70%, which seems to be related to contemporaneous changes in biota. The Permian - Triassic boundary is marked by the extinction of the order Caloneurodea, which has a high morphological disparity. The Triassic insects possessing a stridulatory apparatus (Ensifera and Titanoptera) have a high taxonomic diversity. The evolution of the Archaeorthoptera is marked by modifications of biotopes and by several innovations acquired within the group

La progression du doryphore sur les 3 continents qu’il a conquis s’est effectuée par vol. Le travail expérimental a consisté à déterminer les facteurs qui peuvent moduler ces performances de vol. Après considération de la variabilité du comportement de vol, un dispositif a été mis au point pour enregistrer simultanément l’activité de 8 insectes. Facteurs climatiques : - sur les 3 températures testées (27, 32 & 37°C), la valeur médiane favorise à la fois l’initiation au vol et sa durée ; - la plus faible des 2 intensités d’éclairement testées (13000 & 20000 lux) est la plus favorable ; - la pression atmosphérique était mesurée à chaque expérience : la valeur de la moyenne locale standard est la plus favorable à la durée du vol ; - les champs électriques ont été testés soit en fixant d’emblée leur valeur à 10000 V/m ai début de l’expérience soit en augmentant leur valeur de 300 à 10000 V/m en 10 minutes ; - une humidité relative inférieure à 70% favorise la durée de vol. Facteurs biotiques non alimentaires : - le poids à l’émergence reflète l’activité nutritionnelle des larges : les insectes les plus lourds volent mieux que les autres ; - les insectes dont le poids s’est le plus accru avant l’expérience volent moins longtemps ; - aucune différence significative n’apparaît entre mâles et femelles vierges ; en revanche les femelles gravides volent moins bien ; - les doryphores testés 2 fois volent moins bien la seconde fois que la première. Les facteurs favorables au 1er vol ne le sont plus au second. Facteurs alimentaires : - soumis au jeûne, le doryphore est incapable de voler à la sortie de la mue imaginale ou de la diapause ; - alimenté avec du feuillage à teneur en eau réduite, sa durée de vol est raccourcie ; - une différence de performances peut apparaitre suivant les variétés consommées. Mais l’âge physiologique du plant joue un rôle prépondérant : passé une date critique caractéristique de chaque variété, le feuillage accélère la reproduction et diminue les qualités de vol. Seules les teneurs en amidon et en glucides solubles montrent une évolution dans le même temps.

De nombreuses espèces d’insectes dépendent de bactéries symbiotiques intracellulaires (ou endocytobiotes) pour leur survie et leur reproduction. Ces bactéries sont transmises maternellement et sont localisées dans le bactériome, un organe spécialisé qui se différencie chez l’embryon en présence des symbiotes. Bien que la symbiose ait largement été étudiée depuis les années trente, le mode de perception des endocytobiotes par l’hôte et les aspects immunitaires de ces associations mutualistes demeurent inconnus. Pour aborder ces aspects, nous avons utilisé chez le charançon Sitophilus zeamais une approche de soustraction d’ADNc (SSH) pour identifier les gènes de la réponse immunitaire (GRI) de l’insecte. Cette approche a permis d’obtenir un large spectre de gènes présentant des similitudes de séquence avec des peptides antibactériens, des lysozymes, des éléments de la cascade prophénoloxydase et des régulateurs de la réponse immunitaire. La surexpression de ces gènes après une infection des larves par des bactéries Gram (-) a ensuite été confirmée par RT-PCR en temps réel. La quantification du taux de transcrits des GRI a révélé l’existence d’une réponse immunitaire de l’hôte dans le bactériome larvaire. Cette réponse est toutefois modérée puisqu’à l’exception d’une coléoptéricine, les peptides antibactériens ne sont pas induits par la présence des endocytobiotes. On observe en revanche la surexpression d’un homologue de Tollip, un inhibiteur de la réponse immunitaire décrit chez les mammifères, et la surexpression d’un gène de la famille des “Peptidoglycan recognition proteins” (PGRP) dont l’homologue chez la drosophile (PGRP-LB) est un régulateur négatif de la réponse immunitaire. L’étude du gène PGRP montre qu’il est induit par les bactéries Gram (-), et que son niveau d’expression dépend de la densité bactérienne. Par ailleurs, au cours du développement de l’insecte, ce gène est induit au stade nymphal. Des expériences de FISH ont révélé que cette induction serait liée à la libération d’endocytobiotes à la suite de l’altération du bactériome au cours de la métamorphose. Enfin, nous avons montré l’existence de deux transcrits alternatifs du gène PGRP. Un des transcrit coderait une protéine intracellulaire, et l’autre une protéine transmembranaire. L’analyse du taux de ces deux transcrits révèle que le premier est épissé après une infection des larves par E. Coli, alors que le second est épissé majoritairement dans le bactériome larvaire, en présence des endocytobiotes. L’ensemble des données présentées dans ce travail révèle l’existence d’une réponse immunitaire modérée dans l’organe symbiotique, et suggère que la régulation moléculaire de cette réponse serait adaptée au maintien de la symbiose intracellulaire
Many insect species require for their reproduction and development the presence of symbiotic intracellular bacteria that are localized in a specialized organ called the bacteriome. Yet, little is known about the host-symbiont interaction with regard to immunity. To tackle this aspect, we have identified immune-relevant genes from the weevil Sitophilus zeamais and we have quantified their expression level in the bacteriome. We have revealed the overexpression of one antibacterial peptide (coleoptericin) and two negative regulators of the immune response (Tollip, PGRP) in the symbiotic organ. Furthermore, we have shown that the weevil PGRP gene is alternatively spliced: one isoform is spliced after infection of the larvae by Escherichia coli while the other is mainly spliced in the bacteriome. Taken together, these data show the existence of a moderate host immune response in the bacteriocyte and suggest that the molecular regulation of the immune system is adapted to intracellular bacterial maintenance and growth in the symbiont-bearing organ of insects

Ce travail de thèse est une contribution à l'évaluation de l'impact des insecticides sur les entomophages parasitoi͏̈des de pucerons. Nous avons principalement étudié les effets sublétaux et populationnels des insecticides sur les parasitoi͏̈des de pucerons sur colza. Dans une première partie, nous avons tout d'abord déterminé grâce à un inventaire faunistique, que les parasitoi͏̈des de pucerons, Aphidius matricariae, Diaeretiella rapae et Aphidius ervi, étaient majoritaires sur les pucerons du colza en France. Dans une deuxième partie, nous avons mis en évidence au laboratoire que les insecticides sont hautement toxiques pour les parasitoi͏̈des et présentent un risque important pour ces insectes auxiliaires. Les effets sublétaux de différents insecticides ont été recherchés sur le comportement d'orientation olfactive et le comportement de ponte. Nous avons observé deux types d'effets sur le comportement d'orientation olfactive. Dans le cas de la lambda-cyhalothrine, une relation dose-réponse inverse (hormesis) est apparu, une DL0. 1 provoquant un effet négatif sur ce comportement alors que la dose DL20 n'en a pas eu. Dans le cas du triazamate, nous avons constaté une relation-dose réponse croissante. Les autres insecticides (pyrimicarbe, chlorpyriphos-éthyl et deltaméthrine) n'ont pas eu d'effet sur l'orientation olfactive. Nous avons aussi mesuré l'impact de deux pyréthrinoi͏̈des (lambda-cyhalothrine et deltaméthrine) sur le comportement de ponte des parasitoi͏̈des de pucerons. Nous avons mis en évidence un effet de la lambda- cyhalothrine sur ce comportement mais pas de la deltaméthrine. Dans une troisième partie, en conditions semi-naturelles sur colza en automne, nous avons montré l'absence d'effets de résidus de la deltaméthrine utilisée à une dose contre les altises, sur l'action des parasitoi͏̈des sur les populations du puceron Myzus persicae (dans le cas de parasitoi͏̈des introduits après traitement). Les effets de la deltaméthrine et des parasitoi͏̈des sur les populations de pucerons se sont avérés additifs
This work is a contribution to the evaluation of the impact of insecticides on aphid parasitoids. In particular, we have studied the sublethal effects on behaviour and effect on population dynamic of insecticides on the aphid parasitoids on oilseed rape. In a first part, we carried out a survey of the aphid parasitoids species present on oilseed rape in France. Our results highlighted two major species, Aphidius matricariae and Diaeretiella rapae on Myzus persicae and D. Rapae on Brevicoryne brassicae. Aphidius ervi was also found but in a lesser extent. In a second part, acute toxicity tests showed that insecticides used in oilseed rape induced a high toxicity. We found a high risk of mortality for aphid parasitoids at the field application rate. The sublethal effects of various insecticides on the orientation and oviposition behaviour were investigated. We found two types of effects on the orientation behaviour. In the case of the lambda-cyhalothrine, an inverted dose-response relationship (hormesis) were found. The response of females decreased after an exposure to LD0. 1 but not to LD20. In the case of the triazamate, we found a perturbation of orientation behaviour proportional to the dose of insecticide received. Other insecticides (pirimicarb, chlopyrifos-ethyl and deltamethrin) did not perturb orientation behaviour. We also evaluated the impact of two pyrethroids (lambda-cyhalothrin and deltamethrin) on the oviposition behaviour of aphid parasitoids. We showed an effect of the lambda-cyhalothrin on this behaviour but not for deltamethrin. In a third part, in semi-field conditions, we showed that aphid parasitoids could limit populations of M. Persicae in Fall even after a pyrethroid treatment against Coleoptera because the presence of deltamethrin residues has little impact on the parasitoid. We observed that both pesticide and parasitoid reduced the aphid population growth and that their effect added up