Impact des défenses naturelles de la plante, induites par une rhizobactérie, sur la biologie de la punaise invasive Halyomorpha halys

Abstract

Halyomorpha halys est un hétéroptère invasif originaire de l’est de l’Asie, que l’on retrouve aujourd’hui en Amérique du Nord et en Europe. Les moyens de lutte contre cet insecte sont principalement chimiques. Cependant, dans une optique de développement d’une agriculture plus durable, il est pertinent de rechercher des méthodes de lutte alternative. Dans ce contexte, l’objectif de ce travail de fin d’études est d’évaluer l’impact des défenses de Vicia faba, induites par la rhizobactérie Bacillus velezensis FZB42, sur la biologie de la punaise diabolique. Dans un premier temps, les défenses de la plante ont été caractérisées par la quantification de phytohormones de défense et de développement. La méthode HPLC-MS mise au point a permis de quantifier l’acide jasmonique, l’acide 12-oxophytodiénoïque et l’acide abscissique dans certains échantillons, ainsi que de détecter l’acide indole-3-acétique. Au vu de la variabilité des résultats et du seuil de détection trop élevé pour certaines phytohormones de la méthode HPLC-MS utilisée, l’étude n’a pas permis de caractériser clairement les principales voies de défense de la plante. Ensuite, l’effet de ces défenses sur le temps de développement, le gain de poids, le temps avant mortalité et le pourcentage de mortalité du cinquième stade larvaire a été étudié. Ces paramètres n’ont pas été significativement impactés par l’induction des défenses des plantes. Le haut pourcentage de mortalité et la variabilité entre les différentes expérimentations réalisées impliquent cependant que ces résultats sont à considérer avec précaution. Enfin, l’impact de l’induction des défenses de V. faba sur le choix de la plante hôte d’H. halys a été observé via un test de choix binaire en arène. L’insecte montre une préférence dans un premier temps pour une feuille provenant d’une plante inoculée avec la rhizobactérie et cette tendance s’inverse au cours du temps.

Halyomorpha halys is an invasive heteropteran native to East Asia and now present in North America and Europe. While the existing control methods are mainly chemical, the development of alternative methods is crucial in the context of the development of a more sustainable agriculture. In this context, the objective of this thesis is to evaluate the impact of the defenses induced by the rhizobacterium Bacillus velezensis FZB42 on the biology of the stink bug. In a first step, the plant's defenses were characterized by the quantification of defense and development phytohormones. The HPLC-MS method developed made it possible to quantify jasmonic acid, 12-oxophytodienoic acid and abscisic acid in certain samples, as well as to detect indole-3-acetic acid. Nevertheless, the study did not allow a clear characterization of the main defense pathways of the plant, given the variability of the results and the detection threshold too high for some phytohormones of the HPLC-MS method used. In the second experiment, the effect of those defenses on development time, weight gain, time before mortality and percentage of mortality of the fifth instar larvae was studied. Those characteristics were not significantly impacted by plant defenses. However, the high percentage of mortality and the variability between the different experiments carried out indicate that those results should be considered with caution. Finally, the impact of induction of V. faba defenses on the choice of H. halys host plant was observed with a binary arena choice test. The insect initially showed a preference for a leaf from a plant inoculated with the rhizobacterium and this preference was reversed over time.