Analyse de la composition du miellat de pucerons et influence sur le comportement intraguilde des prédateurs

Abstract

A l’heure des dérèglements environnementaux, la lutte biologique fait sens pour préserver la biodiversité et sécuriser nos ressources alimentaires. Les pucerons, ravageurs de nombreuses cultures, représentent une cible de choix pour ces nouvelles méthodes mais peut-être également la clef de leur efficacité. En effet, le miellat, cette substance qu’ils sécrètent, s’avère être plus qu’un déchet du métabolisme. Riche en hydrates de carbone et source de composés volatiles, il est pour les auxiliaires de culture une source énergétique mais également la source de substances sémiochimiques attirant les prédateurs ou induisant leur ponte. Le présent travail tente de mettre en lumière les autres rôles potentiels que peut exercer le miellat notamment dans le cadre des relations intraguildes. Premièrement, aux travers de tests en arènes, l’effet de ce liquide sucré est étudié sur le comportement et les relations de prédation existantes entre deux prédateurs aphidiphages, Adalia bipunctata et Episyrphus balteatus. Deuxièmement, une analyse protéomique a été réalisée sur des échantillons de miellats frais ou vieillis de Aphis fabae et Acyrthosiphon pisum afin d’identifier la diversité des protéines et micro-organismes présents. Ensuite, ces miellats d’A. pisum ayant subi des vieillissements ont été utilisés dans des tests en tunnel de vol afin d’évaluer les différences d’attraction ou stimulant de ponte chez E. balteatus. Enfin, pour complémenter les données protéomiques, des micro-extractions sur phase solide suivie d’une chromatographie gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (GC-MS) ont été réalisées sur des échantillons de culture bactérienne de Staphyloccocus sciuri, bactérie présente dans le miellat de A. pisum, afin d’identifier les composés volatils qu’elle produit. Dans les tests en arène, le miellat augmente la mobilité des prédateurs et l’appétences des pucerons vis-à-vis des prédateurs et représente une source alternative de nourriture. L’analyse protéomique révèle quant à elle, une diversité de protéines globalement similaires pour toutes les durées de vieillissement du miellat de A. pisum, les échantillons les plus vieux en présentant tout de même un plus grande diversité. L’origine des protéines est à 9% bactérienne et à 91% issue du puceron lui-même. Les tests en tunnel de vol ont permis de démontrer que le miellat de 24h induit significativement plus de pontes chez E. balteatus que ses homologues plus vieux tandis qu’aucune différence d’attraction n’est présente. Enfin, aucune conclusion n’a pu être tirée de l’analyse des molécules volatiles émises par S. sciuri dont le protocole de production a été remis en question.

At a time of global environmental changes, biological control makes sense in order to preserve biodiversity and secure our food resources. Aphids, a major crop pests, represent a prime target for these new methods that may be the most efficient and sustainable. Honeydew, the substance secreted by aphids, is more than just a waste product. Rich in carbohydrates and volatile compounds, it is an energy source for beneficials but also the origin of semiochemicals that attract predators and induce oviposition. The present work attempts to highlight the other potential roles honeydew can play such as in predatory intraguild relations. Firstly, through arena tests, the effect of this substance was studies on behavioural and predatory relationships existing between two aphid predators, namely Adalia bipunctata and Episyrphus balteatus. Secondly, a proteomic analysis was carried out on honeydew samples of differencial ages from Aphis fabae and Acyrthosiphon pisum in order to identify the diversity of proteins and associated micro-organisms. Then, these aged A. pisum honeydew samples were used in flight tunnel assays in order to evaluate the potential impact on E. balteatus mobility and oviposition. Finally, a solid phase micro extraction followed by gas chromatography coupled with mass spectrometry (SPME/GC-MS) was carried out on bacterial production liquid samples from Staphyloccocus sciuri, a bacteria present in the honeydew of A. pisum, to identify active bacterial volatile compounds. In arena tests, honeydew increased the mobility of predators and the appetence of aphids towards predators, representing an alternative food source. Proteomic analysis revealed a protein profile that is globally similar for all the aged A. pisum honeydews, with the oldest samples showing a higher diversity of proteins. The origin of the proteins was 9% from bacteria and 91% from the aphid itself. Flight tunnel assays showed that 24-hour aged honeydew induced significantly more egg laying in E. balteatus than its older counterparts, while no difference in attraction was observed. Finally, no conclusion could be drawn from the analysis of volatiles compounds emitted by S. sciuri, whose production protocol was questioned.