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Réponse des femelles de Bactrocera cucurbitae (Diptera, Tephritidae) aux composés volatils de fruits-hôtes
Résumé
Locating host-plants is a key process in the adaptive strategy of phytophagous insects, and olfactory stimuli, which arevolatile compounds emitted by plants, play an essential role in this process. Bactrocera cucurbitae (Diptera,Tephritidae) is responsible for significant damage to many vegetable crops in Reunion Island and worldwide. Whilethe bioecology and genetic population structure of this species are relatively well known, understanding the chemicalmediation occurring during host-fruit location is needed to improve the management of this pest. The aim of this thesis is to characterize the olfactory stimuli involved in the location by females of B. cucurbitae, of awide range of wild and cultivated host fruits of Cucurbitaceae in Reunion Island. A multidisciplinary approach (behavioural and chemical) was adopted to identify volatile compounds responsible for the attraction of females to their oviposition sites in 27 host fruits. The results highlight that within the range of host plants the female response to fruit odours is very heterogeneous(attraction rates from 1% to 74%). These levels of female response vary according to the plant species and the varietyand the stage of fruit maturity. Meanwhile, the study of the chemical composition of fruit odours reveals aconsiderable inter- and intraspecific chemodiversity: 280 volatile compounds identified in total, with differentemission profiles from one fruit to another. These results, complemented by coupled gas chromatographyelectroantennographic detection, have identified 34 compounds potentially involved in female attraction. In addition, ablend of two synthetic compounds as attractive as fresh fruit odour was identified by measuring attractiveness of 10 ofthe 34 compounds presented individually or in combination. The roles of volatiles in oviposition sites location and ecological specialization of this pest are discussed. Moreover,the association of these results with data on female preference and larval performance represents a promising researchdirection, which would contribute to a better understanding of the phenomenon of host specialization. Finally, theintegration of a simple two-component blend in a trapping system for females into an agroecological management scheme for B. cucurbitae populations is proposed.
La localisation des plantes-hôtes est un processus déterminant dans la stratégie adaptative des insectes phytophages et les stimuli olfactifs, qui sont des composés volatils émis par les plantes, jouent un rôle essentiel dans ce processus. Bactrocera cucurbitae (Diptera, Tephritidae) est responsable d'importants dégâts sur maintes cultures maraîchères à l'échelle mondiale et à La Réunion. Si la bio-écologie et la structuration génétique des populations de cette espèce sont relativement bien connues, des connaissances sur la médiation chimique se produisant lors de la localisation des fruits-hôtes restent nécessaires pour améliorer la gestion des populations de cette espèce. L'objectif de la thèse est de caractériser les stimuli olfactifs impliqués dans la localisation à distance par les femelles de B.cucurbitae, d'une large gamme de fruits-hôtes de Cucurbitaceae sauvages et cultivées de La Réunion. Une approche bidisciplinaire (comportementale et chimique) a été adoptée afin d'identifier, parmi 27 fruits-hôtes, les composés volatils responsables de l'attraction des femelles vers leurs sites de ponte. Les résultats soulignent, qu'au sein de la gamme de plantes-hôtes, la réponse des femelles aux effluves de ces fruits est très hétérogène (taux d’attraction de 1 % à 74 %), variant selon l'espèce végétale, la variété et le stade de maturité des fruits. Parallèlement, l'étude de la composition chimique des effluves de ces fruits révèle une chimiodiversité inter- et intraspécifique considérable : 280 composés volatils identifiés au total, avec des profils d'émission différents d'un fruit à l'autre. Ces résultats, complétés par de l’électroantennographie couplée à la chromatographie gazeuse, ont permis de déterminer 34 composés potentiellement impliqués dans l'attraction des femelles. De plus, un mélange à deux composés volatils de synthèse, aussi attractif qu'une odeur de fruits frais, a été identifié à partir des réponses des femelles à 10 des 34 composés, présentés individuellement ou en mélange. Les rôles des composés volatils de fruits-hôtes dans le processus de localisation des sites de ponte et dans la spécialisation écologique de cette espèce de ravageurs sont discutés. Par ailleurs, l'association des résultats de préférence des femelles et de performance larvaire représente une perspective de recherche prometteuse, qui contribuerait à acquérir une connaissance plus fine du phénomène de spécialisation d'hôte. Enfin, il est désormais possible d'envisager l'utilisation du mélange simple à deux composés volatils dans un système de piégeage des femelles, à intégrer dans un schéma de gestion agroécologique des populations de B. cucurbitae.
Origine : Version validée par le jury (STAR)