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

Development of molecular markers in Orthoptera : application to the Calliptamus genus

• Auteur / Autrice : Élodie Blanchet
• Direction : Michel Lecoq
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie des populations et écologie
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Montpellier 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Génétique

Sondes moléculaires

Insectes nuisibles

Méditerranée (région)

Orthoptères

Mots clés libres

Calliptamus

Outils moléculaires

Génétique des populations

Résumé

Le contrôle d’insectes ravageurs comme les Orthoptères requiert le développement d’outils diversifiés qui ont été récemment enrichis par les apports de la génétique des populations et de la biologie moléculaire. Le genre Calliptamus inclut plusieurs espèces possédant des propensions diverses à pulluler dont C. Italicus, C. Barbarus et C. Wattenwylianus. Présentes dans le Sud de la France, ces trois espèces ont été choisies comme modèle d’étude car présentant des écologies et des capacités de dispersion diverses, une identification difficile et une taxonomie largement débattue. Des outils moléculaires pour le diagnostic taxonomique et la phylogénie ont tout d’abord été développés en utilisant la variabilité du génome mitochondrial. En utilisant la variabilité du génome nucléaire, dix marqueurs microsatellites ont ensuite été développés et 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. Il s’agissait de montrer si les différences d’exigences écologiques, de capacité de dispersion ou de propension à pulluler pouvaient résulter en une différence de variabilité génétique ou de structure génétique entre ces espèces. Cette approche génétique est la première développée chez le genre Calliptamus. Un fort taux d’allèles nuls et un fort polymorphisme ont été observés et des barrières naturelles ont été mises en évidence à l’échelle régionale chez C. Italicus et C. Barbarus, et à l’échelle locale chez C. Wattenwylianus. Cependant la puissance des analyses soulève l’importance de multiplier et diversifier les outils moléculaires utilisés.

Pest grasshoppers control requires the development of diversified tools recently enriched by the contribution of population genetics and molecular biology. The Calliptamus genus, at the frontline between locusts and grasshoppers, includes species with various propensities to cause an outbreak, such as: C. Italicus (LINNAEUS 1758), C. Barbarus (COSTA 1836) and C. Wattenwylianus (PANTEL 1896). These three close species, present in the South of France, have different ecological requirements and dispersion abilities, a difficult morphological identification and a highly debatable taxonomy. They were considered an ideal biological model. Molecular tools for diagnostic and phylogenic prospects, using mitochondrial genome variability, were developed in a first phase. Then, using nuclear genome variability, ten microsatellite markers were developed. They were used following two approaches, individual and populational (respectively at local and regional scales), to study genetic variability within and between the studied species in order to know if different ecological requirements, dispersion or outbreaking abilities could cause a difference in genetic variability and/or genotypic differentiation between these species. These genetic approaches are the first developed in the Calliptamus genus. A high null allele rate and an important polymorphism were observed and natural barriers were demonstrated at a regional level in C. Italicus and C. Barbarus, and at local level in C. Wattenwylianus. However the power of the analyses raises the importance to multiply and diversify the molecular tools used.