Étude écologique et biochimique de Himatanthus tarapotensis (Apocynaceae) : patrons de production et rôle dans l’interaction plante – insecte de la pluméricine, en milieu naturel amazonien

Ecological and biochemical study of Himatanthus tarapotensis (Apocynaceae) : production patterns and role of plumericin in plant –insect interaction, at the Amazon

• Auteur / Autrice : Carlos Alberto Amasifuen Guerra
• Direction : Piero Delprete, Michel Sauvain
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ecologie et biodiversité
• Date : Soutenance le 14/10/2016
• Etablissement(s) : Montpellier en cotutelle avec Universidad Peruana Cayetano Heredia
• Ecole(s) doctorale(s) : GAIA (Montpellier ; École Doctorale ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire AMAP - Laboratoire de modélisation mathématique et d'architecture des plantes (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Finn Kjellberg
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Piero Delprete, Michel Sauvain, Finn Kjellberg, Philippe Giordanengo, Paul-André Calatayud, Wilfredo Gonzales
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Philippe Giordanengo, Paul-André Calatayud

Mots clés

Mots clés contrôlés

Amazonie

Herbivorie

Apocynacées

Sciences naturelles -- Classification

Biomes

Mots clés libres

Néotropique

Taxonomie

Pluméricine

Herbivorie

Amazonie

Neotropics

Taxonomy

Plumericin

Herbivory

Amazon

Résumé

Himatanthus tarapotensis (Apocynaceae) connu au Pérou comme "bellaco caspi", est un arbre répandu dans plusieurs types d’habitat de l’Amazonie péruvienne où il est très utilisé en médicine traditionnelle pour le traitement de certaines maladies. Les propriétés médicinales des espèces de Himatanthus sont liées notamment à la présence du terpène bioactif pluméricine. Le potentiel pharmacologique de la pluméricine et le succès reproductif de H. tarapotensis ont mené à la réalisation de cette étude afin d’explorer les patrons de production de ce composé le long des variations des gradients environnementaux déterminés par les différents types d’habitat où la plante pousse naturellement. Cependant, il existe une confusion autour de la délimitation des espèces du genre Himatanthus qui pousseraient au Pérou et les noms scientifiques qui doivent être utilisés. En conséquent une partie de cette étude a consisté en l’évaluation taxonomique du genre Himatanthus. Dans la première partie de la thèse est présentée une révision synoptique des espèces de Himatanthus de l'Amazonie péruvienne, avec la finalité d'introduire une stabilité taxonomique de ces espèces au Pérou. Trois espèces de Himatanthus se trouvent au Pérou : H. tarapotensis, H. phagedaenicus et H. revolutus, distinguées entre eux notamment par des traits reproductifs. Dans la seconde partie, les feuilles d’individus juvéniles de H. tarapotensis qui se développent sur deux types d’habitat ont été prélevées pour évaluer la production de pluméricine en fonction des facteurs environnementaux : type de sol, période de précipitations, et pression des insectes en tenant compte de la croissance de la plante. La production de pluméricine chez H. tarapotensis ne montre pas différences significatives en fonction des types de sol. Mais, il a été observé une variation temporelle de la concentration du composé corrélée positivement avec la pression des insectes, notamment avec la larve herbivore Isognathus leachii (Lepidoptera : Sphingidae) et négativement avec la croissance. En même temps, ces deux facteurs ont été corrélés avec la précipitation, ce qui suggère que l’intensité de pluie influencerait la production de pluméricine de manière indirecte. Le composé bioactif pluméricine pourrait avoir un patron de production déterminé par son rôle médiateur des interactions de H. tarapotensis avec son environnement.

Himatanthus tarapotensis (Apocynaceae) known in Peru as "bellaco caspi", is a common tree from several habitats in the Peruvian Amazon, where is widely used in traditional medicine for the treatment of various diseases. Medicinal properties from species of Himatanthus have been mainly related to the presence of a bioactive terpene plumericin. The pharmacological potential of plumericin and reproductive success of H. tarapotensis gave rise to the present study to explore the production patterns of this compound in function of environmental gradients determined by the different habitat types where this species grows in nature. However, the delimitation of Himatanthus species has long been problematic, and much confusion remains as to which names should be used and which species delimitations should be adopted. Consequently, a part of this study was dedicated to a taxonomic revision of Himatanthus species occurring in Peru. Therefore, in chapter 1 is presented a synoptic revision of Himatanthus species from the Peruvian Amazon, with the aim of introducing taxonomic stability of those species in Peru. Three species of Himatanthus are present in Peru: H. tarapotensis, H. phagedaenicus and H. revolutus, distinguished among themselves mainly by reproductive traits. In chapter 2, leaves collected from juvenile individuals of H. tarapotensis growing on two Amazonian habitats were used to evaluate the plumericin production in relation to environmental factors: soil type, period of precipitation, and insects pressure, keeping in mind their relation with the growth patterns of the plant. Plumericin production in H. tarapotensis was not affected by differences in soil types. However, it was observed a temporal variation in the concentration of this compound correlated positively to the insects pressure, mainly with the herbivorous larva of Isognathus leachii (Lepidoptera: Sphingidae) and negatively to the growth pattern of the plant. These two factors were correlated to the rainfall, thus suggesting that precipitation would be affecting indirectly on plumericin production. The bioactive compound plumericin would have a production pattern determined by its mediator role in interactions phenomena of H. tarapotensis and its environment.