Interactions Multitrophiques et Biocontrôle

L’équipe s’intéresse aux aspects physiologiques et moléculaires de la spécificité des interactions multitrophiques impliquant des insectes hôtes, les symbiotes bactériens associés et leurs insectes parasitoïdes. Nos projets de recherche comprennent notamment : la réponse immunitaire des insectes et l'influence des symbiotes, l'évolution des facteurs de virulence du venin des hyménoptères parasitoïdes ou le rôle des vésicules extra-cellulaires du venin dans le transfert d'information entre espèces.
Nos autres thématiques incluent la détermination du sexe chez les Hyménoptères, les effets non intentionnels des toxines Bt et les interactions entre légumineuses, pucerons et symbiotes de la plante et des pucerons. 

Positionnement du sujet

La compréhension des interactions entre espèces est l'un des aspects phare des recherches actuelles tant sur un plan fondamental que pour le potentiel d'application qui en découle en santé animale et végétale. Dans ce contexte, nos travaux visent à comprendre les mécanismes moléculaires et biochimiques impliqués dans des interactions parasitaires eucaryote-eucaryote (insecte hôte-insecte parasitoïde) et eucaryote-procaryote (insecte-bactérie) dans l'objectif de parvenir à déchiffrer des interactions tripartites. Notre vision est résolument intégrative et évolutive.

Thématique générale et objectifs

Les recherches sont développées suivant différents aspects :

• acquérir une meilleure compréhension des mécanismes permettant le passage d’un parasitoïde sur un nouvel hôte en caractérisant les facteurs-clés régissant les interactions entre hôtes et endoparasitoïdes. Cette approche implique la caractérisation des facteurs de virulence des parasitoïdes et de leurs cibles chez l’hôte, ainsi que des phénomènes de résistance de l'hôte. Elle s'appuie en parallèle sur l'étude de la variabilité des facteurs de virulence et de leur potentiel d'évolution sous l'effet de la sélection. 
• comprendre l'impact immunitaire des symbiotes primaires et secondaires des insectes phloémophages sur leur immunocompétence et la réponse aux parasitoïdes utilisés pour les contrôler. Ce projet s'inscrit dans la dynamique actuelle d'étude des interactions immunité-symbiose. 
• comprendre les mécanismes de déterminisme du sexe chez les parasitoïdes (organismes haplo-diploïdes)

Modèles biologiques étudiés

• Insectes hôtes : Drosophila spp (dont D. melanogaster et la mouche ravageuse D. suzukii), Acyrthosiphon pisum (puceron du pois), Ceratitis capitata
• Insectes parasitoïdes : Leptopilina spp (parasitoïdes de Drosophile), Asobara spp (parasitoïde de Drosophile), Venturia canescens (parasitoïde de Lépidoptère), Psyttalia spp. (parasitoïdes de diptères, mouche de l'olive et mouche des fruits)
• Symbiotes bactériens (primaires et secondaires) de Acyrthosiphon pisum

Originalité scientifique de l’équipe

Approche multi-disciplinaire – Étude intégrée de plusieurs niveaux trophiques

Problématiques actuelles

Interaction insectes phytophages - insectes parasitoïdes

• Comprendre les bases de la variation intra-spécifique et inter-spécifique de virulence observée chez les parasitoïdes :
  • mise en évidence d'une variation inter-individuelle des protéines du venin et développement d'une méthode d'analyse globale du venin permettant des approches statistiques
  • étude des mécanismes de duplication génique et de changement de régulation d'expression impliqués dans la variation de composition du venin 
  • mise au point de la méthode d'ARN interférence (Colinet et al., 2014)
• Comprendre la nature et le rôle des vénosomes, vésicules extra-cellulaires présentes dans le venin de certains parasitoïdes

Interaction insectes phytophages - symbiotes - (parasitoïdes)

• Améliorer notre connaissance de l'immunité cellulaire des pucerons
• Comprendre l'origine de l'effet de la présence de certains symbiotes/souches de symbiotes sur les composants immunitaires du puceron
• Déterminer l'implication des symbiotes dans les interactions immunitaires et physiologiques entre puceron et parasitoïde

Application

Mise au point de nouvelles méthodes de biocontrôle dans le cadre de la lutte contre les insectes ravageurs - recherche de marqueurs de la qualité des auxiliaires en lutte biologique

Partenariat scientifique

• Réseaux : GDR 2153 (Evolution des relations parasitaires et rôle des microorganismes symbiotiques), Réseau d’Étude des Interactions Durables (REID), Réseau BAPOA (Biologie Adaptative des Pucerons et des Organismes associés), GDR Invabio (Invasions Biologiques)
• Au niveau national : dans le cadre des ANR Paratoxose, Climevol, Sextinction, ImBio, IMetSym, de projets Région et INRA SPE et du Labex Signalife (http://signalife.unice.fr/)
• Au niveau international : Université de Loyola (Chicago), Université de Naples, partenaires du projet européen Dropsa

L'équipe étudie les questions d'Écologie des Communautés inféodées aux Agro-écosystèmes dans l'intérêt de la recherche fondamentale mais aussi pour améliorer la lutte intégrée (IPM) et en particulier les stratégies de biocontrôle. L'idée est de développer cette question générale à partir de trois domaines :

Écophysiologie de la plante : Déterminer le compromis Croissance/Défense dans un environnement changeant impliquant l'impact des facteurs biotiques et abiotiques sur le métabolisme primaire (croissance, échange gazeux...) et secondaire (défense chimique des plantes), ce dernier point concernant l'écologie chimique ;

Écologie comportementale : Étude des traits de vie et comportements optimaux des ennemis naturels à usage de biocontrôle

Écologie des communautés : Intéractions multi-trophiques, intérations directes et indirectes entre plantes, ravageurs et ennemis naturels, impact d'espèces invasives dans les communautés d'arthropodes, dynamique des populations aux différentes échelles (laboratoire, serre et champ).

Ces trois domaines intéragissent entre-eux pour répondre aux quatre axes de recherche : 
• Intéractions biotiques directes et indirectes (Écophysiologie de la plante et Écologie comportementale) ;
• Effets "Bas-Haut et Haut-Bas" dans les communautés (Écophysiologie de la plante et Écologie des communautés) ;
• Spécialisation des ennemis naturels (Écophysiologie de la plante et Écologie comportementale) ;
• Services de biocontrôle (Écologie comportementale et Écologie des communautés).