Comprendre l’évolution des ravageurs des cultures pour développer des stratégies de lutte biologique

Le ver du coton égyptien (Spadovera littoralis) – une espèce de papillon de nuit présente dans tout le bassin méditerranéen, ainsi qu’en Afrique et au Moyen-Orient – ​​est actuellement un ravageur très répandu en France. Étant donné que les larves de papillons nocturnes sont très polyphages, se nourrissant d’une variété d’espèces différentes, elles causent des dommages à une diversité de cultures, notamment le maïs, le coton, les poivrons, les légumineuses et les tomates.

Dans le cadre d’efforts accrus pour réduire les niveaux de pesticides, les scientifiques luttent actuellement pour développer des méthodes de lutte biologique efficaces pour lutter contre les ravageurs des cultures, telles que des stratégies pour perturber leur reproduction ou les piéger grâce à l’utilisation de phéromones sexuelles. Cependant, étant donné que la synthèse des phéromones est coûteuse, d’autres stratégies de contrôle peuvent être nécessaires.

Une équipe de scientifiques dirigée par l’Université de la Sorbonne à Paris a récemment étudié l’évolution des récepteurs olfactifs chez les vers à feuilles de coton égyptien. La recherche, publiée dans la revue Actes de l’Académie nationale des sciencesreprésente une avancée importante vers le développement de telles stratégies.

En 2019, les experts ont identifié OR5, un récepteur olfactif chez le ver du coton égyptien qui joue un rôle essentiel dans la reconnaissance du composant principal des phéromones sexuelles féminines. Dans l’étude actuelle, ils ont exploré la trajectoire évolutive de ce récepteur dans Spodoptera clarifier sa spécificité et sa fonctionnalité.

En combinant une approche informatique pour modéliser la structure 3D d’OR5 avec la résurrection de ses récepteurs ancestraux en laboratoire, les chercheurs ont découvert qu’OR5 est probablement apparu il y a environ sept millions d’années, comme un outil essentiel dans la reproduction de deux Spodoptera espèces – la chrysomèle du coton égyptien et le ver-gris du tabac (S. litura).

Les experts ont également utilisé la mutagenèse dirigée – une technique qui introduit une ou plusieurs mutations précises dans un gène spécifique pour étudier les impacts fonctionnels sur la protéine codée. Ils ont identifié huit acides aminés (AA) qui structurent les caractéristiques spécifiques du récepteur.

Étant donné que des études antérieures suggéraient que seules une ou deux substitutions d’AA pourraient être suffisantes pour modifier la fonctionnalité des récepteurs écologiquement importants, la découverte d’un si grand nombre d’AA derrière OR5 est assez déroutante et nécessite des investigations supplémentaires.

Clarifier comment les récepteurs olfactifs émergent et acquièrent leur spécificité au cours de l’évolution peut aider les scientifiques à anticiper le développement de la résistance aux produits à base de phéromones utilisés pour protéger les cultures. Ces découvertes pourraient aider à concevoir de nouvelles stratégies de biocontrôle reposant à la fois sur des molécules agonistes (qui occupent les récepteurs à l’exclusion du composé phéromone clé) et des molécules antagonistes (qui empêchent le récepteur d’être activé par le composé phéromone clé).

En savoir plus sur le ver du coton égyptien

Le ver à feuilles du coton égyptien, également connu sous le nom de Spodoptera littoralis ou brocart méditerranéen, est un ravageur majeur du coton et de nombreuses autres cultures. Originaire d’Afrique, il s’est répandu dans certaines parties de l’Europe et de l’Asie et est particulièrement problématique dans la région méditerranéenne.

Le papillon adulte est brun et a une envergure de 3 à 4 cm. Les larves, ou chenilles, sont l’étape dommageable du cycle de vie. Ils sont initialement verts mais virent au brun à mesure qu’ils mûrissent, avec des rayures claires et foncées le long du corps.

Les larves se nourrissent des feuilles, des bourgeons et des capsules du cotonnier, causant des dégâts importants. Ils peuvent complètement défolier une plante si l’infestation est importante. Après s’être nourris, ils se nymphosent dans le sol et émergent à l’âge adulte pour répéter le cycle.

Le ver du coton égyptien peut avoir plusieurs générations par an et sa population peut augmenter rapidement dans des conditions favorables. Il peut passer l’hiver sous forme de pupe dans le sol, ce qui lui permet de survivre dans des climats plus froids.

Les méthodes de lutte contre le ver du coton égyptien comprennent l’utilisation d’insecticides, d’agents de lutte biologique tels que les guêpes parasites et Bacillus thuringiensis (une bactérie qui produit des toxines nocives pour certains insectes) et la culture de variétés de coton résistantes au ravageur. Les stratégies de lutte intégrée contre les ravageurs, qui combinent plusieurs méthodes de lutte, sont souvent les plus efficaces.

En raison de l’importance du coton égyptien dans l’industrie textile mondiale, le ver du coton égyptien est une préoccupation importante pour les agriculteurs, les scientifiques et les décideurs. Les efforts de gestion et de contrôle de ce ravageur sont essentiels pour maintenir la productivité et la durabilité de la production de coton.

En savoir plus sur les ravageurs des cultures

Les ravageurs des cultures sont des organismes qui causent des dommages importants aux cultures en agriculture. Il peut s’agir d’insectes, d’oiseaux, de mammifères, de nématodes, de champignons, de bactéries, de virus et de mauvaises herbes. Les dégâts causés par ces ravageurs peuvent réduire considérablement le rendement et la qualité des cultures, entraînant des pertes économiques pour les agriculteurs.

Certains types courants de ravageurs des cultures comprennent :

Insectes

Les insectes sont le type le plus courant de ravageurs des cultures. Les exemples incluent les pucerons, les coléoptères, les chenilles et les charançons. Ils peuvent endommager les cultures en se nourrissant des tissus végétaux, en transmettant des maladies ou les deux.

Nématodes

Ce sont de minuscules organismes ressemblant à des vers qui vivent dans le sol et se nourrissent des racines des plantes, ce qui peut retarder la croissance et réduire le rendement.

Champignons

Les champignons peuvent causer des maladies dans les cultures, telles que les rouilles, les charbons et les moisissures. Ils peuvent endommager les cultures en produisant des toxines, en provoquant la pourriture ou en perturbant le transport de l’eau et des nutriments dans la plante.

Bactéries et virus

Ceux-ci peuvent provoquer des maladies dans les cultures. Les maladies bactériennes comprennent le flétrissement bactérien, le feu bactérien et la tache bactérienne des feuilles. Les virus peuvent provoquer des maladies telles que le virus de la mosaïque du tabac, le virus Y de la pomme de terre et le virus de la mosaïque du concombre.

Oiseaux et Mammifères

Les grands ravageurs comme les oiseaux et les mammifères peuvent également causer des dommages importants. Les oiseaux peuvent picorer les fruits et les graines, tandis que les mammifères comme les rongeurs peuvent ronger les tiges et les racines. Les grands mammifères comme les cerfs peuvent piétiner et manger les récoltes.

Mauvaises herbes

Les mauvaises herbes rivalisent avec les cultures pour les ressources telles que la lumière, l’eau et les nutriments. Ils peuvent également abriter des ravageurs et des maladies, ce qui les rend plus difficiles à contrôler.

La lutte contre les ravageurs des cultures est une tâche complexe qui implique une combinaison de pratiques culturales (rotation des cultures, cultures intercalaires, utilisation de variétés résistantes), de lutte biologique (utilisation de prédateurs, de parasites ou d’agents pathogènes des ravageurs), de lutte chimique (pesticides) et d’autres méthodes telles que l’utilisation de cultures génétiquement modifiées.

L’objectif est de maintenir les populations de ravageurs en dessous du niveau auquel elles causeraient des dommages économiques, un concept connu sous le nom de seuil économique.

Par Andreï Ionescu, Terre.com Rédacteur personnel