Comportement de Scaphoideus titanus, conséquences spatiales et démographiques, Scaphoideus titanus behaviour, spatial and demographic consequences

Julien Chuche

Description

Sous la direction de Denis Thiery
Thèse soutenue le 08 décembre 2010: Bordeaux 2
La Flavescence dorée est une maladie à phytoplasme incurable qui affecte la vigne. Cette pathologie est uniquement transmise de plante à plante par la cicadelle vectrice Scaphoideus titanus. Malgré l'importance de cette maladie, peu d'études ont été menées sur le vecteur. Ce travail de thèse vise à apporter des connaissances sur la biologie et l'écologie de S. titanus mais aussi de manière plus générale sur l'écologie des insectes phytophages. Trois grands thèmes ont été abordés dans ce mémoire : i) les relations entre l'insecte et son environnement à travers l'influence des températures hivernales sur les œufs en diapause, ii) les relations de l'insecte avec sa plante hôte en examinant l'attractivité de cette dernière et le comportement alimentaire du vecteur, iii) les interactions entre congénères par l'étude du comportement d'agrégation des larves. Les résultats obtenus indiquent que 1) des températures froides ne sont pas indispensables à la levée de diapause mais affectent la protandrie en régulant le sex-ratio opérationnel, 2) l'attractivité de la plante hôte est en grande partie liée à sa couleur et il existe des différences de comportement en fonction du stade de développement, 3) les mâles et les femelles n'ont pas le même comportement alimentaire, ce qui pourrait expliquer leur différentes capacités de vection, 4) l'agrégation des larves ne semble pas due à un recrutement actif de leur part et pourrait contribuer à un transfert horizontal de phytoplasme d'insecte à insecte via la plante. A terme, ces connaissances pourront contribuer à l'élaboration de pistes alternatives à la lutte chimique actuelle contre cette cicadelle dans le cadre d'une réduction des intrants.
-Agrégation
-Auchenorrhyncha
-Candidatus Phytoplasma vitis
-Cicadellidae
-Diapause
-Électropénétrographie
-Hemiptera. phytoplasmose
-Scaphoideus titanus
-Sex-ratio opérationnel
-Vection
-Vitis vinifera
The Flavescence dorée is an incurable phytoplasma disease of grapevine. This pathology is exclusively transmitted from plant to plant by the leafhopper vector Scaphoideus titanus. Despite the importance of this disease, few studies have been conducted on the vector. This thesis aims to provide knowledge on the biology and ecology of S. titanus but also more broadly on the ecology of phytophagous insects. Three major themes were addressed in this thesis: i) the relationships between the insect and its environment through the influence of winter temperatures on diapausing eggs, ii) the relationships of the insect with its host plant by examining the attractiveness of the plant and the feeding behaviour of the vector, iii) interactions between congeners in the study of the aggregative behaviour of larvae. Our results indicate that 1) cold temperatures are not essential to break the diapause but contribute to protandry through operational sex ratio regulation, 2) the attractiveness of the host plant is largely due to its colour and different instars exhibit differences in behavioural choices, 3) males and females have different feeding behaviour which may explain their different efficiencies at vection, 4) the aggregation of larvae did not seem to result from active recruitment and could contribute to horizontal insect to insect transfer of phytoplasma through the plant. Such knowledge can contribute to the development of alternative S. titanus pest management techniques.
-Aggregation
-Auchenorrhyncha
-Candidatus Phytoplasma vitis
-Cicadellidae
-Diapause
-Electropenetrography
-Hemiptera. Phytoplasma disease
-Scaphoideus titanus
-Operational sex-ratio
-Vection
-Vitis vinifera
Source: http://www.theses.fr/2010BOR21771/document

Sujets

• Sex-ratio opérationnel

Informations

• Publié par: Thesee
• Nombre de lectures: 39
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 14 Mo

Extrait

Université Victor Segalen Bordeaux 2

Année 2010
Thèse n° 1771
THÈSE
pour le
DOCTORAT DE L’UNIVERSITÉ BORDEAUX 2

Mention : Sciences, Technologie, Santé
Option : Œnologie


Présentée et soutenue publiquement
Le 08 décembre 2010
Par Julien CHUCHE
Né le 16 décembre 1981 à Limoges


Comportement de Scaphoideus titanus, conséquences spatiales et
démographiques



Membres du Jury

M. Frédéric MARION-POLL, Professeur, AgroParisTech ....................Rapporteur
M. Yvan RAHBE, Directeur de recherches, INRA Rhône-Alpes ..........Rapporteur
M. Alain BLANCHARD, Professeur, Université de Bordeaux..............Examinateur
M. Michael GREENFIELD, Professeur, Université de Tours................Examinateur
M. Etienne HERRBACH, Chargé de recherches, INRA de Colmar ......Examinateur
M. Olivier LE GALL, Directeur de recherches, INRA de Bordeaux .....Examinateur
M. Denis THIERY, Chargé de recherches, INRA de Bordeaux.............Directeur de thèse Résumé

La Flavescence dorée est une maladie à phytoplasme incurable qui affecte la vigne. Cette
pathologie est uniquement transmise de plante à plante par la cicadelle vectrice Scaphoideus
titanus. Malgré l'importance de cette maladie, peu d'études ont été menées sur le vecteur. Ce
travail de thèse vise à apporter des connaissances sur la biologie et l'écologie de S. titanus
mais aussi de manière plus générale sur l'écologie des insectes phytophages. Trois grands
thèmes ont été abordés dans ce mémoire : i) les relations entre l'insecte et son environnement
à travers l'influence des températures hivernales sur les œufs en diapause, ii) les relations de
l'insecte avec sa plante hôte en examinant l'attractivité de cette dernière et le comportement
alimentaire du vecteur, iii) les interactions entre congénères par l'étude du comportement
d'agrégation des larves. Les résultats obtenus indiquent que 1) des températures froides ne
sont pas indispensables à la levée de diapause mais affectent la protandrie en régulant le sex-
ratio opérationnel, 2) l'attractivité de la plante hôte est en grande partie liée à sa couleur et il
existe des différences de comportement en fonction du stade de développement, 3) les mâles
et les femelles n'ont pas le même comportement alimentaire, ce qui pourrait expliquer leur
différentes capacités de vection, 4) l'agrégation des larves ne semble pas due à un recrutement
actif de leur part et pourrait contribuer à un transfert horizontal de phytoplasme d'insecte à
insecte via la plante. A terme, ces connaissances pourront contribuer à l'élaboration de pistes
alternatives à la lutte chimique actuelle contre cette cicadelle dans le cadre d'une réduction des
intrants.

Mots Clés : Agrégation, Auchenorrhyncha, Candidatus Phytoplasma vitis, Cicadellidae,
diapause, électropénétrographie, Hemiptera. phytoplasmose, Scaphoideus titanus, sex-ratio
opérationnel, vection, Vitis vinifera.


Laboratoire :
UMR1065 Santé Végétale INRA -ENITA
Institut des Sciences de la Vigne et du Vin
Centre de recherches Bordeaux-Aquitaine
71, avenue Edouard Bourlaux BP 81
33883 Villenave d'Ornon cedex
France Abstract

The Flavescence dorée is an incurable phytoplasma disease of grapevine. This pathology is
exclusively transmitted from plant to plant by the leafhopper vector Scaphoideus titanus.
Despite the importance of this disease, few studies have been conducted on the vector. This
thesis aims to provide knowledge on the biology and ecology of S. titanus but also more
broadly on the ecology of phytophagous insects. Three major themes were addressed in this
thesis: i) the relationships between the insect and its environment through the influence of
winter temperatures on diapausing eggs, ii) the relationships of the insect with its host plant
by examining the attractiveness of the plant and the feeding behaviour of the vector, iii)
interactions between congeners in the study of the aggregative behaviour of larvae. Our
results indicate that 1) cold temperatures are not essential to break the diapause but contribute
to protandry through operational sex ratio regulation, 2) the attractiveness of the host plant is
largely due to its colour and different instars exhibit differences in behavioural choices, 3)
males and females have different feeding behaviour which may explain their different
efficiencies at vection, 4) the aggregation of larvae did not seem to result from active
recruitment and could contribute to horizontal insect to insect transfer of phytoplasma through
the plant. Such knowledge can contribute to the development of alternative S. titanus pest
management techniques.

Key Words: Aggregation, Auchenorrhyncha, Candidatus Phytoplasma vitis, Cicadellidae,
diapause, electropenetrography, Hemiptera. Phytoplasma disease, Scaphoideus titanus,
operational sex-ratio, vection, Vitis vinifera.


Laboratory:
UMR1065 Santé Végétale INRA -ENITA
Institut des Sciences de la Vigne et du Vin
Centre de recherches Bordeaux-Aquitaine
71, avenue Edouard Bourlaux BP 81
33883 Villenave d'Ornon cedex
France












Dans les sciences, le chemin est plus important que le but. Les sciences n'ont
pas de fin.

Erwin Chargaff








A Louis…
Remerciements

Trois belles années viennent de s'écouler et je me dois de remercier toutes celles et
ceux qui ont contribué, de près ou de loin, au bon déroulement de cette thèse.

Je tiens à remercier en tout premier lieu Denis Thiéry qui a dirigé cette thèse et qui au
long de ces trois années a su me laisser une grande liberté et me faire profiter de ses qualités
scientifiques et humaines. Denis, tu es et seras toujours plus que mon directeur de thèse.
Je remercie les rapporteurs de cette thèse, Frédéric Marion-Poll et Yvan Rahbé, pour
avoir accepté de prendre de leur temps pour lire ce manuscrit. Merci également aux
examinateurs : Alain Blanchard, Michael Greenfield, Etienne Herrbach et Olivier Le Gall, qui
ont accepté de juger ce travail et de l’intérêt qu’ils lui ont porté.

L'Unité de Santé Végétale a été ma deuxième maison et je voudrais remercier mes
collègues de la Santé Végétale pour tout ce qu'ils m'ont apporté, que ce soit au niveau
technique et humain. Un merci particulier à Seb pour avoir assuré la production des boutures
de vigne ainsi que d'avoir aménagé les différentes parties des serres à chaque fois que j'en ai
eu besoin ; aux Marie's du secrétariat pour avoir su jongler avec le financement de la thèse,
facilité les missions à l'extérieur ainsi que toutes les tracasseries administratives ; à Bernard
"Magic" Chauvin pour son aide lors du ramassage des bois de vignes dans la rudesse de
l'hiver de l'Entre-Deux-Mers, sa maîtrise de la Kangoo et ses leçons de séduction à l'Auberge
des Voyageurs. Enfin, merci à toi Olivier qui par ton arrivée en cours de projet m'a permis de
me soulager dans la réalisation des manips. L'aide que tu m'as apportée, particulièrement en
biochimie, n'a d'égale que ton obstination à vouloir faire des imitations réussies ou à surfer le
mascaret. Courage !!!

Ces travaux n'auraient pas été ce qu'ils sont sans l'aide précieuse des différentes
stagiaires qui m'ont aidé tout en me supportant. Aline, Eloïse et Thérèse, je vous remercie et
vous souhaite bonne chance pour la suite...

Merci à l'équipe "Bactéries intraphloémiques" de l'unité GDPP, en particulier à Sylvie
Malembic-Maher pour son aide dans la détection du phytoplasme dans les plantes et les
insectes.
Merci aux bibliothécaires, Marie-Hélène Bridet et Marion Valentin pour m'avoir aidé
dans ma quête bibliographique.

Ma thèse doit beaucoup à l'équipe "Biologie et écologie des bactéries du phloème" de
l'INRA de Dijon. Merci Elisabeth de m'avoir permis de faire des manips à Dijon, de m'avoir
appris toutes ces choses sur la Flavescence dorée, d'avoir accepté de faire partie de mon
comité de suivi de thèse et d'avoir toujours répondu à mes questions. Merci à Denis Clair et
Bernard Alixant p