Impact de la microsporidie Nosema ceranae et d'insecticides neurotoxiques sur la santé de l'abeille domestique (Apis mellifera)

Impact of the microsporidian Nosema ceranae and neurotoxic insecticides on the western honeybee (Apis mellifera) health

• Auteur / Autrice : Julie Aufauvre
• Direction : Nicolas Blot, Bernard Viguès
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie et Génétique Moléculaires
• Date : Soutenance le 19/12/2013
• Etablissement(s) : Clermont-Ferrand 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences de la vie, santé, agronomie, environnement (Clermont-Ferrand)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Laboratoire Microorganismes : Génome et environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : (LMGE) Microorganismes : Génomes et Environnement
• Jury : Président / Présidente : Richard Bonnet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Nicolas Blot, Jean-Marc Bonmatin
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Dominique Ferrandon, Gérard Arnold

Mots clés

Mots clés contrôlés

Effets des insecticides

Parasites

Abeille domestique

Mots clés libres

Apis mellifera

Nosema ceranae

Insecticides

Interaction

Synergie

Transcriptome

Apis mellifera

Nosema ceranae

Insecticides

Interaction

Synergy

Transcriptome

Résumé

Apis mellifera est un insecte pollinisateur jouant un rôle économique et écologique majeur. Depuis plus d’une vingtaine d’années, d’importantes pertes de colonies d’abeilles ont été recensées à l’échelle mondiale. L’origine de ce phénomène impliquerait de nombreux facteurs de stress qui pourraient en outre interagir entre eux. Ce travail de thèse a eu pour but d’évaluer l’impact sur la santé de l’abeille de l’association entre un facteur biotique, le parasite microsporidien Nosema ceranae, et un facteur abiotique, des insecticides neurotoxiques à faibles doses. Des études en laboratoire ont montré que l’association N. ceranae-insecticide entraine une surmortalité significative, et plus précisément un effet synergique sur la mortalité des abeilles. Cet effet synergique semble indépendant de l’ordre d’exposition des abeilles aux deux facteurs de stress. De plus, lorsqu’ils ont été appliqués dès l’émergence des abeilles, ces facteurs ont eu un impact plus fort sur la mortalité. La réponse de l’abeille à N. ceranae et aux insecticides a ensuite été analysée à l’échelle transcriptomique. L’analyse du transcriptome de l’intestin a été réalisée en combinant une approche globale de séquençage à haut débit (RNA-Seq) et un suivi de l’expression d’une sélection de gènes par qRT-PCR. L’exposition à N. ceranae et aux insecticides a entraîné des modifications de l’expression de gènes impliqués dans les défenses de l’abeille (immunité, détoxication) et dans les métabolismes du tréhalose et de la chitine. De nombreuses perspectives à ce travail sont envisageables dans le but de mieux appréhender la réponse de l’abeille à différents facteurs de stress, notamment en combinant des expérimentations en laboratoire avec des études de terrain.

Apis mellifera is a pollinator insect playing of major economical and ecological importance. For more than two decades, severe honeybee colony losses have been reported worldwide. The origin of this phenomenon is thought to involve numerous stressors that could interact with each other. The objective of this work was to evaluate the impact on honeybee health of the association between a biotic stressor, namely the microsporidian parasite Nosema ceranae, and an abiotic stressor, here low doses of neurotoxic insecticides. Laboratory studies showed that the N. ceranae-insecticide association leads to a higher mortality in honeybees, and more precisely to a synergistic effect. This effect seemed to be independent of the exposure sequence to stressors. Moreover, when applied at the emergence of honeybees, these stressors had a higher impact on individuals’ mortality. The honeybee response to N. ceranae and to insecticides has also been analysed at a transcriptional level. A midgut transcriptome analysis has been performed combining a global approach, using high-throughput sequencing (RNA-Seq), and a quantitative RT-PCR monitoring of the expression of selected genes. The exposure to N. ceranae and to insecticides led to modifications in the expression of genes involved in honeybee defenses (immunity, detoxification) and in trehalose and chitin metabolisms. Following this work, several prospects can be initiated in order to improve our understanding regarding the honeybee response to various stressors, combining laboratory experiments with field studies.