Caractériser les effets non-intentionnels (ENI) des pratiques sur les ravageurs

Historiquement, nous abordons la thématique des ENI à travers l’étude des résistances chez les insectes ravageurs. Nous assurons une vigilance des résistances aux (bio)insecticides en France, avec un focus particulier sur la détection de nouvelles résistances, via des approches de phénotypage (Siegwart et al., 2020). A l’insectarium (lien insectarium ici) de PSH, nous maintenons aussi des souches de référence, sensibles et résistantes, indispensables pour conduire ce travail de surveillance. Nous sommes activement impliqués dans le réseau R4P (lien ici) (Réseau de réflexion et de recherche sur les résistances aux pesticides) avec qui nous avons produit récemment des articles de synthèse sur les méthodes de détection des résistances ou l’organisation des surveillances des résistances aux pesticides dans le monde (R4P, 2021; R4P et al., 2016).

Notre principal modèle biologique sur cette thématique est le carpocapse des pommes, Cydia pomonella, le plus important ravageur en vergers de pommiers dans le monde, qui a développé de nombreuses résistances aux (bio)insecticides (Ju et al., 2021). Concernant les insecticides de synthèse, des analyses biochimiques nous ont permis de mettre en évidence des résistances croisées liées à l’activité de mono-oxygénases à cytochrome P450, de carboxylestérases ainsi que les glutathion-S-transferases (Reyes et al., 2011, 2009). Suite à notre contribution au séquençage du génome de C. pomonella (Wan et al., 2019), notre projet a évolué vers l’identification des bases génétiques de ces résistances, par des approches combinant évolution expérimentale et génomique (Projet SMaRT, PPV, MultiRes CpGV). Nous nous intéressons particulièrement aux liens entre diversité et intensité des pressions de sélection insecticides et mécanismes de résistances (résistances croisées vs résistances multiples). L’identification de marqueurs associés aux résistances a également pour objectif de développer des outils de détection moléculaire et haut débit des résistances permettant d’avoir une vision plus précise de la dispersion et de l’évolution des résistances dans le temps et dans l’espace (projet SMaRT, PPV, MultiRes CpGV).

Le cas de la résistance de C. pomonella au virus de la granulose est particulièrement intéressant car il s’agit d’un premier cas de résistance à un virus chez un ravageur. Nos travaux ont montré que la résistance à la souche Mexicaine de ce virus (CpGV-M, utilisée dans les premiers produits commerciaux) était multigénique mais qu’un gène majeur, situé sur le chromosome sexuel Z, serait majoritairement responsable de cette résistance (Berling et al., 2013). Suite à cette découverte, nous avons contribué à l’identification de nouveaux isolats viraux contournant cette résistance (Berling et al., 2009). Plus récemment, nous avons trouvé des populations sauvages résistantes aux derniers isolats viraux mis sur le marché (Siegwart et al., 2020). Ici aussi, nous combinons des approches d’évolution expérimentale et de génomique des populations pour comprendre les bases génétiques de ces multiples résistances (Projet CpGV-Multires). Il nous apparait capital de construire un nouveau cadre théorique pour étudier les résistances aux microorganismes utilisés comme biopesticides.

Au-delà des adaptations des ravageurs, nos questions de recherche s’étendent aux ENI que certaines pratiques agricoles peuvent entrainer sur des ravageurs non-ciblés. En particulier, nous ciblons une méthode d’exclusion qui tend à se généraliser en arboriculture : les filets d’exclusion utilisés contre C. pomonella, dans le but d’identifier les ENI de cette méthode sur le contrôle d’autres ravageurs comme les pucerons ou le campagnol provençal (projet EXCLU, INRAE SPE).

Berling, M., Blachere-Lopez, C., Soubabere, O., Lery, X., Bonhomme, A., Sauphanor, B., Lopez-Ferber, M., 2009. Cydia pomonella granulovirus Genotypes Overcome Virus Resistance in the Codling Moth and Improve Virus Efficiency by Selection against Resistant Hosts. Appl. Environ. Microbiol. 75, 925–930. https://doi.org/10.1128/aem.01998-08

Berling, M., Sauphanor, B., Bonhomme, A., Siegwart, M., Lopez-Ferber, M., 2013. A single sex-linked dominant gene does not fully explain the codling moth’s resistance to granulovirus. Pest Manag. Sci. 69, 1261–1266. https://doi.org/10.1002/ps.3493

Ju, D., Mota-Sanchez, D., Fuentes-Contreras, E., Zhang, Y.-L., Wang, X.-Q., Yang, X.-Q., 2021. Insecticide resistance in the Cydia pomonella (L): Global status, mechanisms, and research directions. Pestic. Biochem. Physiol. 178, 104925.

R4P, 2021. Monitoring systems for resistance to plant protection products across the world: Between redundancy and complementarity. Pest Manag. Sci. 77, 2697–2709. https://doi.org/10.1002/ps.6275

R4P, N., Barrès, B., Micoud, A., Corio-Costet, M.-F., Debieu, D., Fillinger, S., Walker, A.-S., Délye, C., Grosman, J., Siegwart, M., 2016. Trends and Challenges in Pesticide Resistance Detection. Trends Plant Sci. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2016.06.006

Reyes, M., Collange, B., Rault, M., Casanelli, S., Sauphanor, B., 2011. Combined detoxification mechanisms and target mutation fail to confer a high level of resistance to organophosphates in Cydia pomonella (L.) (Lepidoptera: Tortricidae). Pestic. Biochem. Physiol. 99, 25–32. https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2010.09.004

Reyes, M., Franck, P., Olivares, J., Margaritopoulos, J., Knight, A., Sauphanor, B., 2009. Worldwide variability of insecticide resistance mechanisms in the codling moth, Cydia pomonella L. (Lepidoptera: Tortricidae). Bull. Entomol. Res. 99, 359–369. https://doi.org/10.1017/s0007485308006366

Siegwart, M., Maugin, S., Besse, S., Lopez-Ferber, M., Hinsberger, A., Gauffre, B., 2020. Le carpocapse des pommes résiste au virus de la granulose. Phytoma 738, 5.

Wan, F., Yin, C., Tang, R., Chen, M., Wu, Q., Huang, C., Qian, W., Rota-Stabelli, O., Yang, N., Wang, S., Wang, G., Zhang, G., Guo, Jianyang, Gu, L., Chen, L., Xing, L., Xi, Y., Liu, F., Lin, K., Guo, M., Liu, Wei, He, K., Tian, R., Jacquin-Joly, E., Franck, P., Siegwart, M., Ometto, L., Anfora, G., Blaxter, M., Meslin, C., Nguyen, P., Dalíková, M., Marec, F., Olivares, J., Maugin, S., Shen, J., Liu, J., Guo, Jinmeng, Luo, J., Liu, B., Fan, W., Feng, L., Zhao, X., Peng, X., Wang, K., Liu, L., Zhan, H., Liu, Wanxue, Shi, G., Jiang, C., Jin, J., Xian, X., Lu, S., Ye, M., Li, M., Yang, M., Xiong, R., Walters, J.R., Li, F., 2019. A chromosome-level genome assembly of Cydia pomonella provides insights into chemical ecology and insecticide resistance. Nat. Commun. 10, 4237. https://doi.org/10.1038/s41467-019-12175-9