Projet

Financé par le programme Interreg France-Wallonie-Vlaanderen, ce travail de thèse s’inscrit dans le projet Trans-Pest intégré au portefeuille Biocontrol 4.0, et vise à étudier, dans un contexte de changements globaux, les effets de facteurs environnementaux abiotiques vis-à-vis de l’efficacité de bioinsecticides sur les interactions multitrophiques au sein des cultures de betterave.

Sujet de thèse

« Étude des Interactions Multitrophiques et de l’Efficacité des Bioinsecticides sous l’Influence des changements globaux dans les Cultures de Betterave »

Résumé

Dans les agroécosystèmes, les interactions biotiques sont affectées par des facteurs abiotiques de type climatique mais aussi par des facteurs anthropiques tels que les pesticides. Or, dans un contexte de changements globaux, les variations des conditions abiotiques telles que la température ou l’humidité peuvent affecter directement les interactions au sein des réseaux trophiques. De manière indirecte, les changements globaux peuvent aussi affecter ces interactions par une modulation de l’efficience des produits pesticides.

Ce travail vise donc à évaluer la persistance de l’efficacité de différents biopesticides soumis à des variations climatiques (température, humidité), sur une chaîne trophique à trois niveaux : 

• La betterave sucrière Beta vulgaris, d’une grande importance agricole et économique dans le Nord de la France ;
• Le puceron noir de la fève Aphis fabae, un insecte hémiptère phloémophage qui est l’un des deux principaux vecteurs des virus de la jaunisse de la betterave engendrant une baisse significative des rendements ;
• La guêpe parasitoïde Aphidius colemani utilisée en lutte biologique et spécialisée dans le parasitisme des pucerons.

Trois types de biopesticides ayant déjà démontré des activités aphicides sont considérés pour ce travail : les surfactines (lipopeptides bactériens de Bacillus sp), les huiles essentielles et les champignons entomopathogènes. 

Les effets directs de ces produits sur les pucerons et les parasitoïdes traités, ainsi que les effets indirects à travers la plante hôte traitée, seront évalués à l’aide d’approches physiologiques et comportementales, avec le suivi de paramètres déterminant le succès de colonisation des aphides et de transmission des virus (survie, masse, reproduction, alimentation locomotion) ainsi que de paramètres affectant le contrôle biologique par les auxiliaires parasitoïdes (survie, taille, temps de développement, émergence, sex ratio, charge ovarienne, comportement d’oviposition, discrimination envers des hôtes traités ou non).

Des variations de température et d’humidité seront ensuite appliquées au système tritrophique afin d’investiguer la persistance de la toxicité de ces biopesticides sous des conditions climatiques changeantes.

Ce travail de thèse est en collaboration avec divers partenaires du projet Trans-Pest : 

• l’Institut Technique de la Betterave (ITB) pour le matériel végétal 
• Armosa pour les huiles essentielles 
• Viridaxis pour les guêpes parasitoïdes 
• L’université de Gembloux pour une possible complexification du réseau trophique (composante édaphique)
• L’université de Mons pour l’étude du lien entre changements globaux et efficacité des auxiliaires de culture

Une collaboration est également engagée avec l’Université de Lille concernant l’étude des lipopeptides bactériens, en lien avec le projet Trans-Lipo du portefeuille Biocontrol 4.0.

Encadrants : Arnaud Ameline (PR), Aude Couty (MC)

Références bibliographiques

•Delcour, I., Spanoghe, P., & Uyttendaele, M. (2015). Literature review: Impact of climate change on pesticide use. Food Research International, 68, 7–15. doi:10.1016/j.foodres.2014.09.03.

•Denoirjean, T., Ameline, A., Couty, A., Dubois, F., Coutte, F., & Doury, G. (2022). Effects of surfactins, Bacillus lipopeptides, on the behavior of an aphid and host selection by its parasitoid. Pest management science, 78(3), 929-937.

•Denoirjean, T., Rivière, M., Doury, G., Le Goff, G. J., & Ameline, A. (2022). Behavioral disruption of two orchard hemipteran pests by garlic essential oil. Entomologia Experimentalis et Applicata, 170(9), 782-791.

•Denoirjean, T., Engels, C., Le Goff, G.J., Dubois, F., Tougeron, K., Doury, G., Ameline, A., Couty, A., (2024). Bottom-up effects of apple cultivars on parasitoids via aphid hosts. Arthropod-Plant Interactions 18, 181–192. https://doi.org/10.1007/s11829-023-10020-x

•Mohammed, A.A., Hatcher, P.E., (2017). Combining entomopathogenic fungi and parasitoids to control the green peach aphid Myzus persicae. Biological Control 110, 44–55. https://doi.org/10.1016/j.biocontrol.2017.03.012