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La biologie évolutive répond à nombre de questions sur les espèces envahissantes, tout en proposant des solutions pour renforcer les défenses des cultures. Éric Lombaert, ingénieur de recherche INRAE dans l’équipe Biologie des Populations Introduites (BPI) de l’Institut Sophia Agrobiotech (ISA), fait le point sur les grands thèmes de recherche en biologie évolutive concernant les invasions d’insectes.

 

La biologie évolutive au service de la santé des plantes | INRAE INSTIT, 06.09.2021

 

Comprendre les invasions biologiques…

"... Outre des conditions climatiques similaires entre aire native et aire d’introduction, d’autres facteurs expliquent le succès de certaines espèces à s’implanter sur plusieurs continents. « Je travaille sur l’hypothèse de la purge du fardeau génétique [l’ensemble des mutations délétères, NDLR] qui suggère que le succès des populations envahissantes pourrait être lié à une perte, au cours de l’invasion, d’une partie des mutations délétères présentes naturellement dans leur génome. Nous sommes en train de tester cette hypothèse sur une douzaine d’insectes nuisibles, en comparant le fardeau génétique des populations envahissantes avec celui des populations d’origine », développe l’ingénieur de recherche sophipolitain.

 

« L’analyse de marqueurs génétiques non neutres peut permettre d’identifier des gènes qui sont particulièrement soumis à la sélection naturelle au cours d’une invasion biologique », complète Éric Lombaert. Des scientifiques d’INRAE ont ainsi scanné en 2020 l’ensemble du génome de 22 populations de mouches Drosophila suzukii réparties dans le monde entier, dont seize envahissantes et six natives, à la recherche de versions de gènes significativement plus fréquentes dans les populations invasives que natives.

 

Des variants de 2 gènes, dont le gène cpo, ont pu être associés aux populations envahissantes. Un résultat prometteur, sachant que des variations dans cpo ont déjà été associées à la durée de la diapause, c’est-à-dire l’arrêt temporaire du développement, chez d’autres espèces de drosophiles. Les populations sans diapause ont un temps de développement plus court et une fécondité précoce par rapport aux populations ayant une diapause, des caractéristiques potentiellement avantageuses pour les populations envahissantes.

… pour mieux les anticiper

L’analyse de la phylogénie des insectes et de leur physiologie complète le profil-type de l’insecte susceptible de devenir bioagresseur hors de son aire de répartition native. « Par exemple, les fourmis sont de bonnes candidates comme espèces envahissantes, car elles produisent beaucoup d’individus, sont petites et peuvent s’adapter à de multiples sources alimentaires », détaille Éric Lombaert. 

 

Une espèce envahissante peut également réussir car elle est pré-adaptée à son nouvel environnement : « les conditions environnementales entre agroécosystèmes se ressemblent fortement d’un pays à l’autre. Un champ de maïs en Europe sera très similaire à un champ de maïs en Amérique pour la chrysomèle des racines du maïs [un ravageur du maïs originaire d’Amérique détecté en France en 2002, NDLR]. »"

(...)

 

[Image] Des chercheurs INRAE ont déterminé les routes d’invasion les plus probables de la coccinelle asiatique par des simulations et des analyses statistiques utilisant des marqueurs génétiques neutres