Développement de marqueurs moléculaires chez les Orthoptères : application à l'étude du genre Calliptamus

Blanchet Elodie. 2009. Développement de marqueurs moléculaires chez les Orthoptères : application à l'étude du genre Calliptamus. Montpellier : UM2, 154 p. Thèse de doctorat : Biologie des populations et écologie : Université Montpellier 2

Titre anglais : Development of molecular markers in Orthoptera: Application to the Calliptamus genus

Encadrement : Lecoq, Michel

Résumé : Les acridiens ravageurs (locustes et autres sauteriaux) sont maintenant mieux maîtrisés. Cependant, les récentes pullulations et invasions montrent que des améliorations dans les méthodes de lutte sont encore possibles. Un manque de connaissances sur la phase solitaire et les populations de basse densité (au cours des stades de pré-invasion) est sûrement un point clé limitant l'amélioration des stratégies de lutte préventive. Afin d'avoir accès à des informations jusqu'ici non accessibles, les nouveaux outils offerts par la génétique des populations et la biologie moléculaire sont maintenant indispensables à prendre en compte. Le genre Calliptamus, à la frontière des locustes et des sauteriaux, et comportant plusieurs espèces avec des propensions diverses à grégariser et à pulluler, s'est révélé spécialement intéressant pour développer et tester de nouveaux outils moléculaires. Au sein de ce genre, trois espèces voisines sont présentes dans le Sud de la France et dans le sud-ouest du bassin méditerranéen: C. italicus (LINNAEUS 1758), C. barbarus (COSTA 1836) and C. wattenwylianus (PANTEL 1896). Elles ont des exigences écologiques et des capacités de dispersion diverses, une identification très difficile voir impossible (particulièrement pour les femelles et les juvéniles) sur la base des seuls critères morphologiques, une taxonomie largement débattue, et ont pour ces raisons été considérées comme un modèle d'étude idéal. Une première étape a été de montrer l'utilité de la variabilité du génome mitochondrial pour développer des outils moléculaires pour le diagnostic taxonomique et la phylogénie. L'étude de la variabilité d'une portion du gène mitochondrial du Cytochrome Oxydase I nous a permis de développer et de valider (sur plus de 100 échantillons mâles et femelles) une méthode de diagnostic moléculaire pour les espèces de Calliptamus observées en France. Cette méthode offre ainsi un nouvel outil pour conduire d'une manière plus fiable des études de dynamique des populations ou, également, pour mettre en évidence de nouveaux caractères morphologiques permettant de distinguer spécifiquement les femelles et les stades juvéniles. Cependant, l'importante fréquence ainsi que la diversité des copies mitochondriales ont implique le développement de méthodes spécifiques afin d'obtenir des séquences mitochondriales fiables. Au cours de la seconde étape, en utilisant la variabilité du génome nucléaire, nous avons développé des marqueurs microsatcllites. Dix marqueurs ont été isolés à partir de C. barbarus et de C. italicus. Au final, sept marqueurs ont été utilisés pour C. barbarus, six pour C. Italicus (parmi lesquels trois sont issus de ceux développés chez C. barbarus), et trois pour C. wattenwylianus (deux issus de C. barbarus et un de C. italicus). Parmi ces dix marqueurs, deux étaient communs aux trois espèces étudiées. Comme cela est fréquemment le cas chez les Orthoptères, un fort taux d'allèles nuls et un fort polymorphisme ont été observés. Ces marqueurs ont été utilisés selon deux approches, individuelle et populationnelle (respectivement à une échelle locale et régionale), pour étudier la variabilité génétique au sein et entre les espèces étudiées. II s'agissait de montrer si des différences d'exigences écologiques, de capacité de dispersion ou de propension à pulluler pouvait résulter en une différence de variabilité génétiques ou de structure génétique entre ces espèces. Au niveau local, aucune différentiation génétique n'a été observée chez C. italicus et C. barbaras, mais une structure génétique a été notée pour C. wattenwylianus sur l'un des sites étudiés (résultat d'une isolation par la distance). Au niveau régional, la plus faible diversité génétique de C. barbaras semble confirmée, et des structures génétiques claires ont été mises en évidence chez C. italicus et C. barbaras, structures résultant à l'évidence de barrières naturelles (mer, montagne, mais aussi climat) aux flux de gènes. Ces résultats sont en accord

Mots-clés Agrovoc : Calliptamus, Orthoptera

Mots-clés géographiques Agrovoc : France

Classification Agris : H10 - Ravageurs des plantes

Champ stratégique Cirad : Axe 1 (2005-2013) - Intensification écologique

Auteurs et affiliations

• Blanchet Elodie, CIRAD-BIOS-UPR Acridologie (FRA)

Source : Cirad - Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/552260/)

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