Bioécologie et diversité génétique d'Orthops palus (Heteroptera, Miridae), ravageur du manguier à La Réunion

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• Auteur / Autrice : Morguen Atiama
• Direction : Jean-Philippe Deguine
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie des populations et écologie
• Date : Soutenance le 31/03/2016
• Etablissement(s) : La Réunion
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Technologies et Santé (Saint-Denis, La Réunion)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : UMR PVBMT
• Jury : Président / Présidente : Bernard Reynaud
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Karen D. McCoy
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Anne-Marie Cortesero, Alain Ratnadass

Mots clés

Mots clés contrôlés

Écologie agricole

Manguier

Miridés

Miridés

Mots clés libres

Miride

Cycle biologique

Plante hôte

Structuration génétique

Gestion des ravageurs

Agroécologie

Mirid

Biological cycle

Host plant

Genetic structuration

Pest management

Agroecology

Résumé

La culture du manguier à La Réunion est confrontée à un cortège de bioagresseurs, dont la punaise Orthops palus (Heteroptera, Miridae). Cette espèce est uniquement signalée en Ouganda et à La Réunion mais n'est considérée comme ravageur du manguier qu'à La Réunion. Peu d'études ont donc été consacrées à cet insecte, ce qui est à l'origine du manque de connaissance sur ce ravageur. L'objectif général de cette thèse est l'acquisition de connaissances sur O. palus. Il se décline en plusieurs objectifs spécifiques. Il s'agit, dans un premier temps, de caractériser la diversité de mirides présentes dans les vergers de manguiers de La Réunion. Dans un deuxième temps, l'objectif est de caractériser le cycle biologique d'O. palus et les interactions insecte-plantes. Enfin, dans un troisième temps, le dernier objectif consiste à étudier la distribution et la diversité génétique de l'espèce à La Réunion et dans la zone sud-ouest de l'océan Indien (SOOI). Les principaux résultats de la thèse sont les suivants. La miridofaune des vergers de manguiers a été étudiée et, parmi les 13 espèces de mirides recensées, O. palus est l'espèce la plus abondante sur les inflorescences du manguier lors de sa floraison. Pour identifier O. palus au laboratoire et la reconnaître sur le terrain, trois outils originaux ont été construits (une clé d'identification, des séquences du Cytochrome c Oxydase I et une fiche de reconnaissance sur le terrain). Un élevage d'O. palus a été mis au point ; il a permis de caractériser son cycle biologique et de mesurer les durées de développement des différents stades. Parallèlement, l'inventaire in situ des plantes hôtes d'O. palus (15 espèces à La Réunion) a montré le caractère polyphage de espèce. Les études sur la diversité et la structuration génétique d'O. palus dans les îles du SOOI ont apporté des résultats importants. À La Réunion, la population d'O. palus est structurée en deux clusters, mais les facteurs structurant n'ont pu être totalement identifiés. À Maurice, une seule population est recensée et demeure différente de celles de La Réunion. Aucune race d'hôte n'a été mise en évidence, ni à La Réunion, ni à Maurice. Des flux de populations, dans les deux sens, ont été mis en évidence entre ces deux îles. Enfin, l'analyse de la diversité de l'ADN mitochondrial sur des individus prélevés sur quatre îles du SOOI (La Réunion, Maurice, Mayotte, Grande Comore) montre la présence d'au moins sept haplotypes dont la distribution confirme les échanges inter-îles. La dynamique spatiale et temporelle de l'insecte en relation avec sa stratégie de passage de l'année ainsi que les flux de populations à l'échelle du SOOI font l'objet de discussions transversales. Les résultats montrent qu'au-delà d'être une punaise s'attaquant uniquement au manguier, comme son nom le suggérait jusqu'à présent, O. palus est surtout une "Punaise des fleurs", susceptible de se maintenir toute l'année en se déplaçant, selon la disponibilité des ressources alimentaires, de plante en fleur à plante en fleur. Parmi les plantes participant à sa dynamique annuelle, plusieurs sont des plantes d'intérêt économique (letchi, jujubier, avocatier). Diverses perspectives de recherche sont proposées pour compléter les connaissances déjà acquises sur O. palus, notamment la compréhension des processus de dispersion des populations à l'échelle de l'agroécosystème, la vérification de la présence d'O. palus dans d'autres territoires du SOOI et l'étude de sa diversité génétique dans cette même région. Enfin, à la lumière des résultats acquis dans la thèse, des propositions de gestion agroécologique des populations d'O. palus à l'échelle locale, ainsi que des recommandations sur les mesures de précaution à prendre pour éviter les flux de populations entre les pays de l'océan Indien sont faites.

Mango crops in Reunion Island are threatened by a series of pests, including the bug Orthops palus (Heteroptera, Miridae). This species has only been reported in Uganda and Reunion Island but is considered pest of mango only in Reunion Island. Few studies have therefore been devoted to this bug, which explains the lack of knowledge concerning this pest. The overall aim of my thesis was to acquire knowledge about O. palus, and several specific objectives were pursued. The first was to characterize mirid diversity in the mango orchards of Reunion Island. The second was to characterize the life cycle of O. palus and insect-plant interactions. The third objective was to study the distribution and genetic diversity of the species in Reunion Island and on other islands in the south-west Indian Ocean (SWIO).The main results of these studies are: among the 13 species identified in the community of mirids in mango orchards, O. palus was the most abundant on the mango inflorescences when in flower. Three original tools were built to identify O. palus in the laboratory and to recognize the species in the field: an identification key, COI sequences, and a field recognition card). A method was developed to rear O. palus, which enabled the characterization of its life cycle and the length of the development stages. Meanwhile, the inventory of in situ host plants (15 species in Reunion Island) showed that O. palus is polyphagous. Studies of the diversity and genetic structure of O. palus in SWIO islands also provided significant results. In Reunion Island, the population is structured in two clusters, although the structural factors could not be fully identified. In Mauritius, one cluster was identified and was shown to be different from the clusters in Reunion Island. No host race was found either in Reunion Island or in Mauritius. Population movements in both directions between the two islands were highlighted. Finally, the analysis of the mitochondrial DNA diversity of individuals sampled on four SWIO islands (Reunion, Mauritius, Mayotte, Grande Comore) revealed the presence of at least seven haplotypes whose distribution confirmed exchanges between islands.The dynamics of O. palus in space and over time are discussed in connection with its survival strategy over the course of the year and with population flows across SWIO. The results showed that beyond being a bug that attacks only the mango tree, as the name strongly suggests, O. palus is rather a "flower bug" likely to maintain populations throughout the year by moving from one flowering plant to another according to food availability. Among the plants involved in the annual dynamics of the insect, several species beside mango are of economic interest (lychee, jujube, avocado). Several research topics are proposed to complete the knowledge already acquired on O. palus, including understanding of population dispersion processes at the scale of the agro-ecosystem, and evaluating the presence and the genetic diversity of O. palus in other SWOI territories. Finally, agroecological practices for the local management of O. palus populations are proposed based on the results of the studies that comprise the present dissertation. Recommendations are made for precautionary measures to prevent the flow of O. palus populations between countries located in the Indian Ocean.