Lutte par confusion sexuelle contre la tordeuse des canneberges Rhopobota naevana et la pyrale des atocas Acrobasis vaccinii 

Résumé. Le Québec est le premier producteur de canneberges issues de l’agriculture biologique au monde. Ce secteur doit répondre à de nombreux enjeux socio-économiques et agroenvironnementaux. La canneberge est une plante hôte de nombreux ravageurs. Au Québec on en dénombre une quarantaine (Drolet et al., 2018). Cette étude se concentre sur deux de ses ravageurs principaux : la tordeuse des canneberges Rhopobota naevana (Hübner) (Lepidoptera : Tortricidae) et la pyrale des atocas Acrobasis vaccinii Riley (Lepidoptera : Pyralidae).

Pour lutter contre ces ravageurs en régie biologique, les biopesticides sont le plus souvent utilisés mais ils apportent leur lot d’inconvénients, dont des problèmes de résistance sur le long terme. Parmi les solutions envisageables pour pallier ces problèmes, la confusion sexuelle pourrait être un moyen efficace car elle est étudié depuis une cinquantaine d’années et mis à profit dans d’autres cultures (Miller et Gut, 2015). Cette méthode est très sélective et permet de réduire les risques environnementaux et sanitaires liés à l’usage d’insecticides. La confusion sexuelle utilise la diffusion de phéromones sexuelles au sein d’une culture pour brouiller les moyens de communication des insectes à la recherche de partenaires sexuels. Ainsi, l’accouplement est empêché, réduit ou du moins retardé (Miller et Gut, 2015). Cependant, la confusion sexuelle n’est pas utilisée à son plein potentiel. Aujourd’hui, il n’existe pas de méthode de confusion sexuelle pour lutter contre R. naevana et A. vaccinii. Cette étude a pour objectif de valider une méthode de confusion sexuelle pour lutter durablement contre la tordeuse des canneberges et la pyrale des atocas. Plus spécifiquement, il s’agit de :

1. Évaluer l’efficacité d’un diffuseur microencapsulés (MEC) pour lutter contre les espèces cibles par confusion sexuelle,

2. Comparer la réponse comportementale des espèces cibles au diffuseur MEC,

3. Déterminer les mécanismes mis en place conduisant à la confusion sexuelle pour le diffuseur MEC,

4. Déterminer le comportement d’appel de la femelle de chaque espèce.

Mots-clés : Confusion sexuelle / phéromone / Rhopobota naevana / Acrobasis vaccinii / canneberge.

titre

Résumé.

Mots-clés : 

Lâcher inondatifs de trichogrammes pour lutter contre la tordeuse des canneberges

Résumé.

La tordeuse des canneberges, Rhopobota naevana (Hübner) (Lepidoptera : Tortricidae) est l’un des principaux ravageurs de la canneberge au Québec, tout comme dans la majorité des régions productrices d’Amérique du Nord. Actuellement, la gestion des populations de cet insecte repose essentiellement sur la lutte chimique. Or, il existe très peu de bio-insecticides homologués au Canada et ceux-ci peinent parfois à limiter les dommages occasionnés par la tordeuse. De plus, ces insecticides comportent des risques pour la santé humaine, l’environnement et leur utilisation répétée peut mener au développement de résistances.  Le faible éventail de molécules insecticides acceptées sous gestion biologique, la complexité entourant l’homologation de nouvelles matières actives ainsi que la volonté de diminuer l’usage des pesticides ont donc pavé la voie au développement de méthodes de lutte alternatives, dont la lutte biologique à l’aide de trichogrammes. De récents efforts de recherche ont été déployés afin d’identifier des espèces de trichogrammes ayant un bon potentiel de lutte contre la tordeuse des canneberges. Cependant, l’efficacité de ces espèces n’a jamais été évaluée à grande échelle au Québec étant donné qu’il n’existe actuellement aucune méthode de lâchers rapide, efficace et compatible avec la culture de la canneberge. L’objectif premier du projet est donc de développer une méthode de lâchers de trichogrammes mécanisée, compatible avec la culture de la canneberge et d’en identifier les paramètres d’utilisation optimaux dans le but de maximiser l’efficacité de la méthode. Plus spécifiquement le projet sera décomposé en trois phases principales menant à l’efficacité, soit : 1) l’application, 2) l’incubation en champ et 3) le parasitisme des œufs de la tordeuse des canneberges. La phase d’application s’attardera à identifier les pièces d’équipement et paramètres d’utilisation des systèmes permettant d’optimiser l’émergence des trichogrammes. La phase d’incubation visera à évaluer l’effet des paramètres biotiques et biotiques sur l’émergence et fitness des trichogrammes, et ce en lien avec la méthode d’application employée. Enfin, la phase de parasitisme visera à évaluer l’efficacité finale de différentes doses et espèces de trichogrammes au sein du système à l’étude, et ce en relation avec les résultats des deux premières phases. Au terme du projet, nous serons en mesure de proposer une méthode de lâchers inondatifs de trichogrammes pour lutter contre la tordeuse des canneberges qui soit rapide, efficace et compétitive économiquement. Enfin, cette méthode pourrait potentiellement être adaptée et exportée dans d’autres cultures.

Mots-clés : Application mécanisée/ Canneberge/ Lâchers à grande échelle/ Lutte biologique/ Parasitoïde/ Rhopobota naevana/ Trichogramma minutum.

Efficacité contre les pucerons en serre et élevage de masse du syrphe d’Amérique Eupeodes (Metasyrphus) americanus (Wiedemann) (Diptera: Syrphidae)

Résumé. Plusieurs espèces de pucerons sont dommageables pour les plantes maraichères produites en serres. Parasitoïdes, prédateurs et pathogènes peuvent être utilisés contre ces ravageurs. Cependant, les agents de lutte commerciaux sont fréquemment incapables d’agir suffisamment rapidement pour empêcher la croissance des populations (cycle trop long, hyperparasitoïdes, trop grande sélectivité, diapause…).

Le syrphe d’Amérique, Eupeodes (Metasyrphus) americanus (Wiedemann) (Diptera: Syrphidae), est une espèce indigène retrouvée en Amérique du Nord : aux Etats-Unis, au Mexique, et dans toutes les provinces canadiennes (sauf Newfoundland). C’est une espèce à cycle rapide, tolérante aux basses températures et vorace. Elle est déjà élevée et évaluée au Laboratoire de Lutte Biologique de l’UQAM depuis plusieurs années. Elle est notamment très efficace contre le puceron de la digitale en serre.

Malgré son potentiel, de nombreux aspects clef de sa biologie demeurent inconnus. L’objectif de ce doctorat est donc d’évaluer le potentiel du syrphe d’Amérique comme agent de lutte biologique. Plus spécifiquement, il s’agit de :

1. Évaluer la densité minimale de pucerons déclenchant la ponte de la femelle et déterminer la préférence du prédateur pour les trois espèces de pucerons les plus courantes en cultures de légumes sous serre (le puceron du melon (Aphis gossypii), le puceron vert et rose de la pomme de terre (Macrosiphum euphorbiae) et le puceron vert du pêcher (Myzus persicae)).
2. Évaluer un système de plante-réservoir abritant le prédateur en serre afin de contrôler les pucerons à une échelle commerciale.
3. Évaluer l’effet d’un ajout de lumière artificielle sur la performance du prédateur
4. Développer un système d’élevage de masse du prédateur de pucerons d’efficacité prouvée disponible pour les partenaires commerciaux.

Mots-clés : pucerons / lutte intégrée / prédateur / Eupeodes americanus / cultures sous serres

Efficacité du parasitoïde Trichomalus perfectus contre le charançon de la silique (Ceutorhynchus obstrictus) dans le canola au Canada (Québec) : influence du contexte spatial, des conditions d’hibernation et lâchers inoculatifs

Résumé. Le charançon de la silique, Ceutorhynchus obstrictus (Marsham) (Coleoptera : Curculionidae), est un insecte ravageur indigène d’Europe infestant les cultures de colza. Il a été accidentellement introduit en 1931 à Vancouver puis s’est ensuite répandu dans le reste de l’Amérique du Nord, causant des dommages aux cultures de canola. Il existe trois variétés de canola cultivées au Canada : Brassica napus L., Brassica rapa L. et Brassica juncea. En Europe, C. obstrictus est l’hôte de plusieurs parasitoïdes dont l’un d’entre eux, Trichomalus perfectus (Walker, 1835) (Hymenoptera : Pteromalidae), engendre généralement un taux de parasitisme plus élevé que la plupart des autres parasitoïdes. Au début des années 2000, T. perfectus a été accidentellement introduit, puis on a découvert en 2009 qu’il effectuait le parasitisme de C. obstrictus au Québec et en Ontario. Il est toutefois totalement absent de l’Ouest canadien (provinces des Prairies).

            Ce projet est indispensable en vue de confirmer la pertinence de l’objectif ultime d’un projet pancanadien consistant en l’introduction de T. perfectus dans les Prairies canadiennes afin de réguler les populations de C. obstrictus. Les objectifs de ce projet sont donc quadruples : (i) déterminer l’efficacité de T. perfectus pour contrôler C. obstrictus en analysant l’évolution des taux de parasitisme et d’infestation dans des régions du Québec (2010 à 2020), (ii) évaluer l’effet de paramètres paysagers, à partir de données antérieures au projet (2010 à 2018) et actuelles du projet (2019 à 2021), sur le taux d’infestation par C. obstrictus et le taux de parasitisme par T. perfectus (iii) analyser les conditions d’hibernation de T. perfectus et C. obstrictus, au travers de l’habitat et de leur résistance au froid, et (iv) évaluer l’efficacité de lâchers inoculatifs de T. perfectus au Québec (2021 et 2022). Actuellement, aucune étude n’a évalué les paramètres paysagers favorables à T. perfectus. Aussi, il existe très peu d’informations sur son hibernation et celle de son hôte.

Mots-clés : canola / espèce exotique envahissante / parasitoïde / parasitisme / contrôle naturel / paysage / hibernation / froid / lâcher inoculatif

Les effets létaux, sublétaux et les interactions intraguildes de deux pesticides à risques réduits sur les ennemis naturels en vergers de pommiers

Résumé. L’usage d’insecticides à risque réduit, une nouvelle génération d’insecticides, est actuellement en progression. Ces composés possèdent de nouvelles molécules qui agissent sur les organismes par de nouveaux modes d’action. Ils sont plus spécifiques et réputés moins toxiques que les insecticides à large spectre. Novaluron, dont le nom commercial est Rimon®, et Chlorantraniliprole (Altacor®) ont été homologués en 2008 au Canada contre la carpocapse de la pomme, Cydia pomonella L. (Lepidoptera: Tortricidae), un ravageur important en vergers de pommiers à travers le monde. Les effets de ces deux insecticides sur le complexe d’ennemis naturels des ravageurs du pommier, et notamment sur la prédation intraguilde, sont peu connus. En conséquence, les producteurs de pommes n’ont pas les connaissances sur la façon optimale d’utiliser ces deux composés tout en limitant les effets non désirés sur les insectes bénéfiques et l’environnement. L’objectif général de cette étude est d’évaluer l’impact de ces deux insecticides à risque réduit sur l’assemblage des arthropodes de lutte biologique en vergers de pommiers et sur les interactions intraguildes.

Les résultats de ce projet permettront aux producteurs de pommes de faire un choix judicieux sur l’utilisation de ces insecticides, tout en préservant les insectes bénéfiques. De plus, une meilleure compréhension des effets de ces composés sur les ennemies naturels en vergers et sur leurs interactions, aidera à prévoir les effets de ces substances de nouvelle génération dans l’écosystème et à optimiser la lutte intégrée des ravageurs dans les vergers de pommiers.

Mots-clés : Novaluron / Chlorantraniliprole / insecticides à risque réduit / ennemis naturels / prédation intraguilde / vergers de pommiers

Lutte contre la teigne du poireau à l’aide de trichogrammes

Résumé. La teigne du poireau, Acrolepiopsis assectella Zeller (Lepidoptera: Acrolepiidae), est un lépidoptère nocturne dont la larve s’attaque aux plantes cultivées et sauvages du genre Allium (Asparagales, Alliaceae) (ex : poireau, ail et oignon). Ce ravageur d’origine européenne est présent au Québec depuis 2001 et, depuis, sa population ne cesse d’augmenter ainsi que les dommages et pertes de rendements associées, ce notamment dans la culture du poireau.

Les trichogrammes (Hymenoptera, Trichogrammatidae) sont des parasitoïdes idiobiontes des oeufs, dont notamment ceux de Lépidoptère. La femelle trichogramme pond ses oeufs dans ceux de son hôte et ses larves se développent en s’alimentant du contenu de l’oeuf.

Ce projet vise à déterminer, en laboratoire et au champ, le potentiel de 2 espèces de trichogramme, T. brassicae et de T. ostriniae, à parasiter les oeufs de la teigne du poireau, et ainsi diminuer la présence des larves et de leurs dommages dans la culture biologique du poireau. En cas de résultats positifs, ce projet favorisera le développement d’un moyen de lutte contre ce ravageur, économique et respectueux de l’environnement et de la faune auxiliaire.

Plus spécifiquement, le projet va 1) évaluer l’impact des trichogrammes sur les populations de teigne, 2) évaluer l’effet de la température sur le parasitisme, 3) caractériser les interactions entre les deux espèces de trichogrammes.

Effet du contexte spatial sur la dynamique des populations d’un ravageur exotique, le puceron du soya

Résumé. Le puceron du soya, Aphis glycines Matsumura, 1917, est un ravageur exotique originaire d’Asie, arrivé aux États-Unis en 2000 et au Canada en 2001. Il a été observé que l’intensité des infestations variait grandement d’une année à l’autre et d’un champ à l’autre, ce qui pourrait être expliqué par le contexte spatial. L’objectif de ce projet était donc d’étudier l’effet du contexte spatial sur la dynamique des populations du puceron du soya au Québec. En particulier, ce projet s’est intéressé à 1) la dynamique des populations et la présence d’un cycle bisannuel, 2) la variation des effets du contexte spatial dans le temps, selon la séquence d’invasion, 3) les facteurs (spatiaux et agronomiques) affectant le puceron du soya en début de saison, et 4) les effets du contexte spatial et des ennemis naturels sur le contrôle naturel du puceron du soya.

Les analyses se sont concentrées sur les populations de pucerons observées en Montérégie, à partir des données d’archives du Réseau d’avertissements phytosanitaires du Québec (RAP 2006-2009) et de données terrain prise dans le cadre de ce doctorat (2010-2012). L’effet du contexte spatial sur le puceron du soya a été analysé à trois échelles (locale : champ et bordures de champs, paysage : rayon de 1,5 km autour des champs, régionale : coordonnées géographiques et échelle des municipalités régionales de comté). Les analyses statistiques s’appuient sur une sélection des variables significatives dans chaque matrice, suivie d’une partition de la variation.

Les résultats de ce projet montrent, tout d’abord, que l’intensité des infestations a suivi un cycle bisannuel au Québec jusqu’en 2011 (fortes infestations durant les années impaires). Cependant, les observations des dernières années viennent remettre en question la persistance d’un tel cycle. Ainsi, il est désormais difficile de prévoir quelle sera l’intensité des infestations d’une année à l’autre. Un des principaux résultats de ce doctorat est que l’effet du contexte spatial sur le puceron du soya change au fil des années, avec un effet principal de l’hôte estival principal (le soya = hôte secondaire) durant les premières années d’invasion (2006-2008), et un effet principal des sites d’hivernation (le nerprun = hôte primaire et les habitats associés = zones boisées) durant les années subséquente (2010-2012). En ce qui concerne la colonisation des champs en début de saison, celle-ci s’est avérée influencée à la fois par des variables spatiales et agronomiques. Cependant, les champs colonisés plus tôt ou possédant des densités en pucerons plus élevées en début de saison n’étaient pas nécessairement ceux avec un pic de population plus élevé au cours de l’été, preuve que d’autres facteurs affectent la densité en pucerons au cours de la saison.

Enfin, nos résultats montrent que le contrôle naturel du puceron du soya (évalué à partir du nombre cumulé de pucerons-jours) était principalement influencé par un effet combiné des ennemis naturels et du contexte spatial. Lors d’une année de forte infestation (2011), cet effet combiné des ennemis naturels (densité en champignons entomopathogènes et en prédateurs, diversité fonctionnelle) et du contexte spatial (présence de nerprun en bordures, proportion de soya, diversité des cultures dans le paysage) représentait 50 % de la variation du contrôle naturel. Nos résultats suggèrent donc que la gestion intégrée du puceron du soya devrait principalement reposer sur l’aménagement de l’habitat pour conserver les ennemis naturels au sein de l’agroécosystème, notamment ceux participant à l’augmentation de la diversité fonctionnelle puisqu’il s’agissait de la seule variable négativement corrélée avec le nombre de pucerons-jours. D’après nos résultats, un meilleur contrôle du puceron du soya pourrait être obtenu en réduisant les proportions de soya dans le paysage (< 35%), en diversifiant les cultures (5-6 cultures différentes dans un rayon de 1.5 km) et en préservant les zones boisées (en l’absence de nerprun) qui sont bénéfiques pour les ennemis naturels.

Ce projet a été effectué en collaboration avec le Ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation du Québec (MAPAQ), Agriculture et Agroalimentaire Canada (AAC) et plusieurs clubs-conseils en agro-environnement (Conseilsol/ProConseils, Agri-Conseils Maska, groupe PleineTerre). Il a été financé par le Programme de soutien à l’innovation en agroalimentaire (PSIA) du MAPAQ, une bourse du Fonds de recherche du Québec – Nature et technologies (FRQNT), et deux bourses FARE-Hydro Québec de l’UQAM.

Mots-clés : espèce exotique envahissante / séquence d’invasion / soya / paysage / échelles spatiales / plantes hôtes / site d’hivernation / contrôle naturel / diversité fonctionnelle / partition de la variation

Valeur adaptative des stratégies de ponte chez les coccinelles (Coleoptera : Coccinellidae)

Résumé. Scymnus nubilus et Coccinella undecimpunctata partagent des habitats communs et sont notamment abondants dans la strate herbacée. Alors que C. undecimpuctata pond ses oeufs en masse compacte, S. nubilus pond ses oeufs individuellement. Mon projet vise à évaluer la valeur adapatative des stratégies de pontes chez les insectes en utilisant les coccinelels comme modèle biologique. Les deux espèces font face à différentes contraintes susceptibles de favoriser différentes adapatations évolutives pour plusieurs fonctions biologiques, notamment l’utilisation de la ressource, l’allocation de cette ressource pour la reproduction et la stratégie de ponte. Nous prédisons pour les deux espèces des trade-off entre taille des oeufs et des masses d’oeufs, ainsi que capacité de dissimulation des oeufs, ceci augmentant la valeur adaptative et protégeant les oeufs contre le cannibalisme et/ou la prédation intraguilde. Pondre des oeufs individuellement pourrait permettre d’augmenter la survie de la projéniture, puisque les oeufs ne seraient pas localisés par les prédateurs.

D’un point de vue appliqué, l’étude de la biologie, de l’écologie et du comportement des coccinellides prédateurs est crucial, car ils sont considérés comme des des agents de lutte biologique majeurs. Il est donc important de comprendre les facteurs déterminant leur comportement de ponte, de comprendre également comment ces prédateurs répondent á des signaux trophiques et environnementaux, et de connaìtre leurs effets sur l’insecte afin de mettre au point des systèmes culturaux maximisant leur efficacité en contrôle biologique. Nos résultats pourront servir à d’autres chercheurs et constituer un apport pour la région et pour la science, en générant de nouvelles connaissances et de nouvelles questions de recherche.

Mots-clés : Scymnus nubilus Mulsant / Coccinella undecimpunctata / stratégies de ponte / oeufs individuels / pontes / lutte biologique

Optimisation de l’élevage de masse du parasitoïde Trichogramma ostriniae

Résumé. Au Québec, le maïs sucré frais représente une culture de 8 405 hectares. Le principal ravageur de cette culture est la pyrale du maïs pour qui les agriculteurs peuvent intervenir jusqu’à six fois dans une saison pour la contrôler. Pour ce faire, ils s’appuient presque uniquement sur la lutte chimique par des insecticides à large spectre nuisible à l’établissement des parasitoïdes et prédateurs naturels de cette peste. De plus en plus, certains producteurs se tournent vers des solutions biologiques pour limiter les populations de la pyrale principalement en utilisant un parasitoïde oophage, soit Trichogramma brassicae. Cette méthode demeure toutefois restreinte en raison de son coût. D’autres espèces de trichogramme pourraient aussi être utilisées tel T. ostriniae, une espèce très prometteuse et c’est pourquoi notre projet vise la mise au point d’un élevage de ce parasitoïde. Le premier aspect est de déterminer le meilleur mode de stérilisation des œufs de l’hôte d’élevage Ephestia kuehniella afin d’optimiser la production du trichogramme et ainsi diminuer les coûts liés aux œufs non parasités. Il sera ensuite déterminé le mode de conservation des œufs d’Ephestia permettant la plus longue période de conservation résultant au maintien de l’acceptation des œufs par les femelles trichogrammes. Cet aspect permettra de faciliter l’accessibilité aux œufs hôtes. Finalement, il sera déterminé le protocole de contrôle de qualité pour cette espèce de trichogramme.

Mots-clés : parasitoïde / Trichogramma ostriniae / Ephestia kuehniella / lutte biologique / pyrale / maïs sucré

Facteurs qui affectent l’émission et la réponse du charançon de la prune, Conotrachelus nenuphar Herbst, aux odeurs synthétiques et naturelles des plantes-hôtes et à la phéromone agrégative naturelle et synthétique

Résumé. Mon projet de doctorat porte sur l’écologie chimique du charançon de la prune afin de développer un attractif synthétique plus puissant que le composé primaire identifié. Il consiste à étudier la réponse comportementale des différents âges et statuts sexuels des charançons mâles et femelles des souches univoltines et multivoltines du charançon de la prune (Conotrachelus nenuphar Herbst) en présence d’odeurs synthétiques ou naturellement émises par leurs congénères. Le projet vise à établir une corrélation entre les niveaux de pureté du composant principal de la phéromone agrégative du charançon et leur pouvoir attractif sur les charançons adultes. Il permettra aussi d’évaluer le pouvoir attractif de cette molécule synthétique durant les périodes d’émission de la phéromone. Le comportement des charançons adultes sera évalué selon plusieurs paramètres en présence d’acide grandisoïque ou des charançons adultes utilisés comme source d’odeur. Les composés primaires et secondaires émis seront identifiés ainsi que les périodes d’émission de la phéromone agrégative émise par les mâles du charançon de la prune.

Mots-clés : Conotrachelus nenuphar / phéromone / pommiers / écologie

Approche évolutive à la valorisation du potentiel en lutte biologique d’un prédateur zoophytophage,la punaise de la molène

Résumé. Les bénéfices qu’engendre la punaise de la molène Campylomma verbasci (Meyer) (Hemiptera : Miridae), une espèce omnivore zoophytophage, lorsqu’elle s’alimente sur des proies (ex. acariens et aphides) qui ravagent les cultures pomicoles peuvent être compromis par les dommages qu’elle inflige aux fruits. L’exploitation des ressources alimentaires chez les insectes zoophytophages découle d’interactions complexes entre leurs traits morphologiques, physiologiques et comportementaux, et des caractéristiques de l’environnement. En théorie, les individus d’une population exploitent les ressources alimentaires et investissent l’énergie et les nutriments de manières différentes (ressources allouées à différents traits morphologiques et d’histoire de vie). L’exploitation et l’allocation des ressources alimentaires sont déterminées, en partie, par le génotype. L’exploitation de ressources aussi différentes que sont les proies et les plantes peut entraîner des pressions de sélection antagonistes sur les traits adaptés à l’omnivorie. Ainsi, certains individus peuvent exploiter qu’une fraction des ressources totales disponibles à la population. Une exploitation et une allocations des ressources très différentes seraient maintenues en équilibre par une hétérogénéité spatiale et temporelle de l’abondance et de la qualité des ressources. En pratique, ces différences interindividuelles au niveau de l’exploitation et de l’allocation des ressources se traduiraient par des différences au niveau de l’efficacité dans le contrôle des populations de ravageurs et du risque que représentent les punaises de la molène. L’objectif principal de ce projet de recherche est de proposer la valoraisation du potentiel en lutte biologique de la punaise de la molène en appliquant une approche évolutive qui vise l’amélioration génétique des individus (par sélection artificielle des traits utiles). Cet objectif est divisé en sous-objectif qui amènent des connaissances nécessaires à la mise en place d’un programme d’amélioration génétique d’un agent de lutte biologique zoophytophage : 1) définir la variance génétique dans la voracité pour les tétranyques et les traits d’histoire de vie reliés aux différences dans l’exploitation et l’allocation des ressources chez la punaise de la molène; 2) de comprendre les effets de ces différences sur les risques et les bénéfices associés à cet insecte zoophytophage; 3) de vérifier l’impact de la prédation intraguilde sur ces effets. Ultimement, ces connaissances permettont d’émetter des recommandations sur l’utilisation des punaises de la molène comme agent de lutte biologique dans les vergers de pommier.

Mots-clés : zoophytophagie / stratégies d’approvisionnement / stratégie d’histoire de vie / héritabilité / corrélation génétiques / plasticité phénotypique / prédation intraguilde / cannibalisme

Comportement trophique d’un hétéroptère zoophytophage : la punaise de la molène en vergers de pommiers

Résumé. L’omnivorie trophique est définie par la capacité d’un organisme à se nourrir à plus d’un niveau trophique. Par exemple, la prédation intraguilde (quand un organisme dévore un compétiteur) est une forme d’omnivorie trophique. L’omnivorie véritable (un cas particulier d’omnivorie trophique) se caractérise par la capacité à consommer à la fois des ressources végétales et animales, notamment au même stade de développement. Selon chaque espèce (ou stade de développement), on peut alors distinguer la zoophytophagie qui reflète la prévalence de la zoophagie, et la phytozoophagie qui reflète la prévalence de la phytophagie.

Dans les vergers de pommiers, la punaise de la molène Campylomma verbasci (Meyer-Dür) (Hemiptera : Miridae) est un insecte omnivore zoophytophage qui peut être considéré comme un ravageur ou comme un insecte bénéfique. Du point de vue ravageur, ses piqures de nutrition sur les fleurs et les jeunes pommes en développement peuvent entrainer la formation de dégâts et de malformations pouvant aller jusqu’au déclassement de la valeur économique des fruits. Du point de vue bénéfique, ce miride est un important prédateur de nombreux arthropodes ravageurs, telles que les acariens phytophages, les psylles et les pucerons.

La punaise de la molène est donc un modèle particulièrement intéressant pour étudier non seulement les aspects fondamentaux de l’omnivorie et des interactions biologiques, mais également d’un point de vue appliqué les aspects liés à son statut ravageur/bénéfique en vergers. Le système biologique étudié est donc constitué de C. verbasci, de proies extraguildes (Tetranychidae et Aphididae), de prédateurs intraguildes (Coccinellidae), ainsi que des hôtes végétaux (pommier et molène).

Le premier volet de cette étude visait à 1) étudier la valeur de différentes diètes végétales, animales et mixtes sur le développement et la survie de la punaise de la molène, ainsi que 2) d’évaluer si la qualité des ressources change selon le stade larvaire considéré. Nos résultats ont montré que la diète d’élevage (pucerons vivants, feuilles de pomme de terre, œufs de lépidoptères et pollen) constitue une diète de haute qualité (70% d’adultes, temps de développement court, adultes de grande taille). Les diètes de qualité moyenne sont constituées de pomme + pollen ou d’œufs de lépidoptères. Les diètes de faible qualité ont permis le développement de moins de 35% d’adultes avec un temps de développement long. Les diètes inappropriées n’ont pas permis le développement jusqu’au stade adulte. Au stade 3, les pommes Délicieuse rouge ont permis le développement de 10% d’adultes, alors que les pommes Honeycrisp n’ont pas permis le développement d’adultes.

Les pommes n’ont pas permis le développement d’adultes à partir du stade 1, quel que soit le cultivar. Les pommes dont l’intégrité avait été altérée (pommes piquées ou coupées) n’ont pas non plus permis le développement d’adultes.

Le second volet étudiait l’influence du cultivar, de la taille des fruits et du stade larvaire de la punaise sur la phytophagie de la punaise de la molène. La phytophagie était évaluée par l’observation des piqûres de nutrition en laboratoire et par les dommages aux fruits en vergers. Le cultivar Délicieuse rouge était plus souvent piqué en laboratoire et contenait plus de dommages aux fruits. Les jeunes pommes de moins de 10 mm étaient significativement plus piquées en laboratoire que les plus gros fruits. Dans la littérature, les dommages sont rapportés comme étant plus importants lorsque la punaise pique les fruits entre la floraison et jusqu’à ce que les fruits atteignent 10 mm. En laboratoire, les larves de stade 5 piquaient plus souvent les pommes que les jeunes stades, mais aucune différences dans le nombre de dommages n’a été observée.

Le troisième volet avait pour objectif d’étudier l’influence des proies extraguildes et des prédateurs intraguildes sur la phytophagie de la punaise de la molène. La phytophagie était évaluée par l’observation des piqûres de nutrition en laboratoire et par le suivi des dommages aux fruits en vergers. Nos résultats confirment que la présence de proies extraguildes (pucerons et tétranyques) réduit de façon importante la phytophagie de C. verbasci (piqûres de nutrition et dommages). Par contre, nos résultats confirment seulement partiellement que la présence de prédateurs intraguildes réduit la phytophagie. En effet, les piqûres de nutrition en laboratoire sont réduites en présence de certaines espèces de prédateurs, tandis que les dommages ne sont jamais réduits sur le terrain.

L’ensemble des résultats a permis l’élaboration d’une charte de gestion de la punaise de la molène à l’intention des agronomes et des producteurs agricoles. Cette charte pourrait constituer un outil de diagnostic efficace pour évaluer les seuils d’intervention, afin d’optimiser les traitements lorsque cet insecte est considéré comme un ravageur, tout en le conservant quand il agit comme prédateur bénéfique.

Mots-clés : Miridae / Tetranychidae / Aphididae / Coccinellidae / omnivorie trophique / omnivorie véritable / prédation intraguilde / zoophytophagie / phytozoophagie / développement / nutrition / relation trophique / diète

Optimisation de la lutte biologique contre la pyrale du maïs et les pucerons dans la culture de maïs sucré frais

Résumé. Au Québec, les producteurs de maïs sucré frais (8 000 ha) peuvent intervenir jusqu’à 6 fois pour lutter contre la pyrale du maïs, Ostrinia nubilalis. Pour ce faire, ils s’appuient presque uniquement sur la lutte chimique. Les producteurs utilisent alors souvent des insecticides à large spectre (organophosphorés, pyréthrinoïdes, carbamates) reconnus comme étant toxiques pour la faune auxiliaire, nuisant ainsi à l’établissement des parasitoïdes et prédateurs naturels dans ces agroécosystèmes. Ces pulvérisations contribuent à accroître les problèmes phytosanitaires et des interventions supplémentaires contre les pucerons s’attaquant au maïs sucré s’avèrent alors nécessaires dans plusieurs situations. Ce projet vise à favoriser le remplacement des produits de synthèse à large spectre par des moyens à risques nuls ou faibles pour la faune auxiliaire afin d’encourager l’adoption de la lutte biologique naturelle contre les principaux insectes nuisibles à la culture du maïs sucré. Depuis environ dix ans, près de 10 % des producteurs québécois utilisent Trichogramma brassicae dans le but de contrôler la pyrale du maïs dans le maïs sucré frais. Bien que l’adoption de cette méthode de lutte alternative ait rencontré des succès auprès de certains producteurs, elle demeure très restreinte, entre autres pour des raisons économiques. Une autre espèce, T. ostriniae, relâchée en quantité dix fois moindre que T. brassicae, est exceptionnellement efficace à se disperser et parasiterait entre 50 et 80 % des œufs de pyrales, réduisant les dommages de 50 % comparativement à ceux des parcelles témoins. Notre hypothèse est que des lâchers du parasitoïde Trichogramma ostriniae, utilisé seul ou en combinaison avec des pulvérisations de Bacillus thuringiensis, de même que des lâchers de cécidomyies (Aphidoletes aphidimyza) s’avèrent des stratégies de lutte biologique plus économiques et plus facilement accessibles pour lutter contre les ravageurs du maïs sucré que les méthodes couramment utilisées pour les productions conventionnelles. Le potentiel comme agent de lutte d’un second prédateur aphidiphage du même type que la cécidomyie, Leucopis annulipes (Diptera : Chamaemyiidae), sera également évalué. Ce projet a comme premier but de démontrer qu’il est possible d’optimiser la lutte biologique contre les insectes nuisibles au maïs sucré grâce à l’utilisation conjointe de parasitoïdes (trichogrammes), de pathogènes (Bacillus thuringiensis) et de prédateurs (cécidomyies ou chamaemyiidae). Dans un deuxième temps, ce projet vise à favoriser l’adoption de la lutte biologique aux insectes nuisibles dans la culture du maïs sucré en offrant une stratégie plus économique et plus respectueuse de l’environnement.

Mots-clés : contrôle biologique / maïs sucré / Québec / Ostrinia nubilalis / Aphis spp. / Trichogramma brassicae / Trichogramma ostriniae / Bacillus thuringiensis / Aphidoletes aphidimyza / Leucopis americana

Effet de la structure du paysage sur les pucerons du maïs, leurs ennemis naturels et leur contrôle par les ennemis naturels

Résumé. L’utilisation de pesticides chimiques pour limiter les pertes de rendement dues aux insectes ravageurs a des impacts préoccupants sur la santé humaine, sur les espèces vivantes et sur l’environnement. Dans un contexte mondial où la demande en production agricole augmente en raison de la croissance de la population mondiale et du développement de la production des biocarburants, il est nécessaire de développer des alternatives à la lutte chimique. Une des alternatives est d’aménager le paysage agricole de manière à le rendre défavorable aux ravageurs et/ou favorable aux ennemis naturels. L’objectif de cette thèse est ainsi de mieux comprendre l’effet de la structure du paysage sur des ravageurs du maïs et leurs ennemis naturels afin d’identifier les caractéristiques du paysage qui favorisent le contrôle de ces ravageurs.

La première partie porte sur l’effet de la structure du paysage sur l’abondance des quatre espèces de pucerons du maïs, Rhopalosiphum maidis (Fitch), Rhopalosiphum padi (L.), Metopolophium dirhodum (Walker) et Sitobion avenae (F.). Plus précisément, elle vise à comparer l’influence relative des habitats cultivés et non cultivés du paysage agricole sur les populations de pucerons, mais aussi à vérifier si les quatre espèces de pucerons répondent de la même manière aux caractéristiques paysagères. L’étude de terrain réalisée de juin à septembre 2005 et 2006 a montré que la densité des pucerons dans les champs de maïs dépend fortement de la structure du paysage des secteurs de 500 m dans lesquels les champs sont inclus. Parmi les habitats composant les secteurs paysagers, tant les habitats cultivés que non cultivés influencent les populations de pucerons. Enfin, les quatre espèces de pucerons répondent différemment aux caractéristiques paysagères. Les résultats de cette étude suggèrent donc que les projets d’aménagement du paysage agricole dans le but de limiter les populations de pucerons doivent prendre en compte la présence et la configuration spatiale des zones non cultivées, mais aussi celle des cultures. De plus, ces projets doivent être spécifiques à chaque espèce.

La deuxième partie concerne l’effet de la structure du paysage sur les prédateurs aériens des pucerons. Elle porte sur l’abondance des prédateurs au sein des champs de maïs en fonction de la structure du paysage et de la densité de pucerons dans ces champs. L’étude de terrain a permis de démontrer que la structure du paysage des secteurs de 500 m de rayon influence fortement l’abondance en Cecidomyiidae et en Neuroptera alors qu’elle ne semble pas avoir d’effets significatifs sur l’abondance en Coccinellidae. L’abondance en Cecidomyiidae augmente avec la taille des champs et celles des Neuroptera, avec la surface en maïs. Curieusement, la présence d’habitats non cultivés et de cultures autres que le maïs n’a pas favorisé significativement la présence des prédateurs alors qu’on s’attendait à ce que ces habitats soient source de prédateurs immigrants grâce aux ressources complémentaires qu’ils peuvent fournir.

La troisième partie aborde l’effet de la structure du paysage sur l’intensité du contrôle des pucerons exercé par les ennemis naturels (prédateurs aériens et parasitoïdes). Plus spécifiquement, la variation intra-annuelle de l’effet de la structure du paysage sur l’intensité du contrôle des pucerons a été évaluée. Cette étude de terrain a révélé que l’effet de la structure du paysage varie fortement au cours de l’été. En début d’été, seuls les habitats cultivés des secteurs de 500 m de rayon influencent le contrôle biologique alors que plus tard, les habitats non cultivés de ces secteurs ont aussi une influence. Cette étude montre également que l’effet de la plupart des caractéristiques paysagères est temporaire au cours de la saison. Seule l’influence de la forme des champs de maïs semble persister pendant plus d’un mois.

Ce travail de recherche confirme l’effet prépondérant du paysage sur le contrôle des ravageurs et donc le potentiel de l’aménagement du paysage agricole pour réduire efficacement les populations de ravageurs dans les cultures. De fait, parmi les habitats composant le paysage agricole, tant les habitats non cultivés que les cultures influencent les populations de ravageurs et d’ennemis naturels. Cette étude a montré également que si l’influence de la structure du paysage varie avec l’espèce de puceron et de prédateur, elle varie aussi entre les deux années de cette étude et au cours de l’été. Afin d’émettre des recommandations d’aménagement fiables, une meilleure connaissance de l’écologie des ennemis naturels, mais aussi de l’influence des différents habitats cultivés et non cultivés sur l’intensité du contrôle des ravageurs sont nécessaires. Ainsi, en permettant de réduire l’usage des pesticides, l’aménagement du paysage agricole permettra au territoire agricole de fournir un cadre de vie plus sain pour les humains, la faune et la flore tout en conservant son rôle de production alimentaire.

Mots-clés : écologie du paysage / contrôle biologique / paysage agricole / entomologie

Les mécanismes d’invasion de la coccinelle asiatique Harmonia axyridis Pallas au Québec

Résumé. Les invasions biologiques représentent maintenant une cause majeure du changement global de la planète. Les pertes économiques et environnementales de ces invasions sont de l’ordre de milliard de dollars chaque année. Afin de prévenir, prédire et contrôler ces invasions, il est indispensable de mieux comprendre les caractéristiques biologiques et traits d’histoire de vie de ces espèces, leurs interactions avec les communautés natives et l’influence de l’environnement sur leur succès d’invasion. Au Québec, nous faisons face depuis quelques années à l’invasion de la coccinelle asiatique Harmonia axyridis Pallas, introduite à plusieurs reprises en Amérique du Nord à des fins de lutte biologique au cours du siècle précédent. L’objectif principal de ce projet de doctorat était de déterminer les mécanismes régissant l’invasion de H. axyridis au Québec en examinant plus attentivement certaines caractéristiques de l’espèce, telles son développement et ses comportements d’alimentation, ses interactions au sein de la communauté aphidiphage et l’influence de deux caractéristiques environnementales, la température hivernale et la productivité du milieu, sur la survie et la croissance de population de cette espèce envahissante. Les différents aspects de l’espèce, de la communauté et de l’environnement ont été comparés entre la coccinelle asiatique et une espèce de coccinelle indigène, la coccinelle maculée (Coleomegilla maculata lengi Timberlake).

Les résultats ont révélé que la coccinelle asiatique se développait plus rapidement durant le 2ème stade larvaire et qu’elle atteignait le 4ème stade larvaire plus rapidement que la coccinelle maculée. Un 5ème stade larvaire a été découvert chez la coccinelle asiatique, où les individus présentaient un temps de développement total similaire aux autres individus, mais avec une voracité accrue et un gain de poids plus élevé, suggérant une meilleure valeur adaptative pour ces individus. Ces caractéristiques du développement de la coccinelle asiatique, ajoutées à son efficacité de prédation et aux caractéristiques comportementales permettraient à cette espèce une croissance plus efficace et des habiletés prédatrices accrues et pourraient contribuer à sa capacité d’invasion.

Les interactions entre la coccinelle asiatique, la coccinelle maculée et la coccinelle à 14 points Propylea quatuordecimpunctata L., ont démontré que la coccinelle asiatique était un prédateur intraguilde plus efficace que les deux autres espèces. Aucune prédation n’a été effectuée par la coccinelle maculée et la coccinelle à 14 points sur les larves de 4ème stade et les pupes de la coccinelle asiatique, ce qui pourrait lui procurer un avantage certain lors de son invasion. Toutefois, la coccinelle asiatique est tout de même vulnérable à la prédation, car les œufs et les jeunes stades larvaires étaient consommés par les deux autres espèces. Aucun effet indirect ou direct des interactions n’a été mesuré sur la perte de poids et la survie de la coccinelle asiatique et de la coccinelle maculée dans une expérience sur plants de gourgane. Les capacités de prédation de la coccinelle asiatique au sein des communautés aphidiphages pourraient toutefois expliquer son succès d’invasion lorsque celle-ci est de plus grosse taille que ses protagonistes.

La coccinelle asiatique n’a pas survécu à l’extérieur durant l’hiver 2003-2004 sur les sites d’hibernation de la coccinelle maculée, bien que cette dernière ait présenté un taux de survie minimale de 12,5%. Toutefois, la coccinelle asiatique a survécu entre 25 et 53% dans plusieurs habitations du Québec. Ces résultats suggèrent que la coccinelle asiatique bénéficie d’un espace libre de froid (cold-free space) lorsqu’elle hiberne dans les maisons, qui serait l’élément-clé du succès d’invasion de cette espèce.

La quantité de ressources (le puceron du maïs Rhopalosiphum maidis Fitch) n’a pas influencé la coccinelle asiatique et la coccinelle maculée dans des cages en champ durant deux mois. Toutefois, un impact de la quantité de ressources s’est fait sentir au niveau des premiers stades larvaires de la coccinelle asiatique, plus vulnérables au manque de nourriture, à la prédation et au cannibalisme. Contrairement aux hypothèses de la littérature, les deux espèces, lorsque mises ensembles dans les cages, ont coexisté à tous les niveaux de ressources. De plus, la compétition intraspécifique semblait plus intense que la compétition interspécifique pour les deux espèces. La stratégie d’oviposition des femelles de la coccinelle asiatique, l’incidence assez forte de cannibalisme chez cette espèce et la distribution spatiale différente chez les stades plus vulnérables des deux espèces pourraient expliquer le peu d’effet des ressources sur la coccinelle asiatique et la coexistence avec l’espèce indigène.

Ce doctorat a mis en évidence certaines caractéristiques biologiques de la coccinelle asiatique, des interactions au sein de la communauté aphidiphage et l’influence de certaines variables de l’environnement qui permettent de mieux comprendre les mécanismes d’invasion de cette coccinelle au Québec. L’étude des stades juvéniles des espèces envahissantes devraient être considérées lors des études des mécanismes d’invasion des espèces exotiques. Ce doctorat a permis de mettre en évidence qu’il faut étudier les invasions biologiques sous trois aspects : les caractéristiques biologiques des espèces, des communautés envahies et de l’environnement et les interactions entre eux, afin d’être en mesure de prévenir, prédire et lutte contre ces invasions.

Mots-clés : invasion biologique / Harmonia axyridis / Coleomegilla maculata lengi / prédation intraguilde / développement / survie hivernale / productivité

Interaction du parasitoïde Dinocampus coccinellae avec la coccinelle exotique Harmonia axyridis Pallas et la coccinelle indigène Coleomegilla maculata lengi Timberlake

Résumé. Depuis son établissement en Amérique du Nord en 1988, la coccinelle exotique Harmonia axyridis Pallas a envahi tous les milieux agricoles et urbains avec des populations pouvant atteindre des densités importantes. Cette espèce exotique est peu régulée par les ennemis naturels indigènes de la nouvelle région envahie. Notamment, les connaissances sur sa relation avec un parasitoïde indigène abondant, Dinocampus coccinellae Shcrank demeurent maigres. Cette thèse avait donc pour but de mettre en lumière les barrières comportementales, physiologiques et immunitaires à la nouvelle relation H. axyridis–D. coccinellae.

La première partie consiste en une étude de terrain visant à estimer les taux de parasitisme en milieu naturel (champs de maïs et luzerne) de la coccinelle exotique H. axyridis et de la coccinelle indigène C. maculata. L’étude réalisée de juin à septembre en 2002 a démontré que l’espèce exotique est peu susceptible au parasitisme par le parasitoïde D. coccinellae. En moyenne 4,6% des individus H. axyridis disséqués étaient parasités comparativement à 32% pour C. maculata, sur la saison. Après élevage en laboratoire de la moitié des individus capturés pour déterminer le succès de parasitisme, 0% des coccinelles H. axyridis et 5,9% des coccinelles C. maculata étaient parasitées avec succès par D. coccinellae. Les causes possibles de ce faible pourcentage de parasitisme ont par la suite été étudiées.

La deuxième partie examine la question du choix d’oviposition par le parasitoïde en fonction des comportements de défense des hôtes disponibles. L’effet des comportements de défense des stades larvaires et adultes de H. axyridis et C. maculata a été évalué sur le temps de manipulation de l’hôte, la préférence d’attaque et l’oviposition du parasitoïde. Il a été démontré que les comportements de défense des H. axyridis adultes ont pour effet d’accroître le temps de manipulation de l’hôte par les femelles D. coccinellae. Cependant, même si les adultes de l’hôte exotique présentent des comportements de défense efficaces, la femelle parasitoïde n’affiche pas une préférence d’attaque inférieure pour cet hôte par rapport à C. maculata. Ces observations ainsi que le peu d’oeufs de parasitoïdes dénombrés au terme de cinq jours de maturation chez les adultes de H. axyridis suggèrent que l’hôte exotique est de faible qualité pour le parasitoïde. De plus, ce dernier pourrait utiliser des informations inadéquates pour évaluer les adultes de l’hôte exotique H. axyridis.

La troisième partie expose une étude sur l’adéquation de l’hôte exotique et de l’hôte indigène pour le développement de D. coccinellae. Notament, le patron de croissance des cellules trophiques, les tératocytes, qui jouent un rôle important dans la nutrition de l’immature de D. coccinellae a été étudié. Les résultats ont confirmé que l’hôte exotique est un hôte d’acceptabilité marginale pour le développement du parasitoïde : seuls les stades larvaires de H. axyridis sont parasités efficacement et le succès du parasitisme demeure faible et le temps de développement de l’immature est prolongé. Également, le patron de croissance des tératocytes diffère selon que l’hôte est H. axyridis ou C. maculata. L’évolution de la croissance en taille et du nombre de tératocytes dans H. axyridis est très variable et ne suit pas les patrons linéaires mis en évidence chez C. maculata. Le patron de croissance des tératocytes apparaît comme un critère utile afin d’évaluer l’adéquation des hôtes pour le parasitoïde.

La quatrième partie porte sur l’implication du système immunitaire des H. axyridis adultes dans l’élimination du parasitoïde; elle consiste en une étude des hémocytes et de leurs fonctions en utilisant des techniques de microscopie électronique et photonique. Cinq types d’hémocytes ont été mis en évidence chez les adultes de H. axyridis : les plasmatocytes, les hémocytes granulaires de type I, les hémocytes granulaires de type II, les oenocytoïdes et les cellules à sphérule. Seuls les hémocytes granulaires de type II et les plasmatocytes sont impliqués dans la nodulation de bactéries et l’encapsulation des oeufs de parasitoïdes. L’injection de billes de Sephadex® dans des H. axyridis adultes a permis d’évaluer le taux d’encapsulation des billes lequel s’est avéré être de 28,5% après 24h et 81,1% après cinq jours. Une encapsulation complète était observée pour 20,9% des oeufs de parasitoïde pondus après 24h et seulement 32,7% après cinq jours. Cette faible hausse d’efficacité du système immunitaire peut être attribuable à une rapide augmentation de la taille des oeufs du parasitoïde. Également, il y a une diminution de la réponse immunitaire avec l’augmentation du nombre d’oeufs pondus par le parasitoïde. Cependant, le système immunitaire de H. axyridis est une composante physiologique pouvant jouer un rôle dans l’évitement de cette espèce exotique aux endoparasites indigènes d’Amérique du Nord.

L’étude des interactions entre H. axyridis et D. coccinellae à divers niveaux (comportemental, physiologique et immunitaire) supporte l’hypothèse selon laquelle H. axyridis échappe aux parasitoïdes dans la région envahie. Les résultats suggèrent que les adultes de H. axyridis représentent un piège évolutif ainsi qu’un puit d’oeufs pour le parasitoïde et que les larves de H. axyridis sont des hôtes marginaux pour le développement et le succès du parasitoïde.

Mots-clés : invasion biologique / interaction hôte-parasitoïde / Harmonia axyridis Pallas / Dinocampus coccinellae Schrank

Lutte contre la mouche blanche (Bemisia tabaci) en milieu tropical

Résumé. En Amérique tropicale, les récoltes de coton, fèves, poivrons et tomates sont sévèrement réduites par la présence des Geminiviridae transmis par les biotypes A et B de Bemisia tabaci (Gennadius) (Homoptera : Aleyrodidae). Depuis la fin des années 80, les mouches blanches sont devenues le principal ravageur agricole avec des conséquences économiques dévastatrices pour les producteurs maraîchers. La lutte contre le complexe mouche blanche-geminivirus dans la culture de tomate s’effectue au moyen d’insecticides chimiques. Cependant, dans les régions d’Amérique tropicale, il y a peu d’insecticides efficaces disponibles, dû au développement de la résistance aux produits utilisés et, dans le cas de petits producteurs, à son coût élevé. En Amérique centrale, plus particulièrement au Nicaragua, il n’y a pas de programme efficace de lutte contre le complexe mouche blanche-geminivirus dans la culture de tomate. L’objectif de cette thèse va fondamentalement dans cette direction.

Le premier chapitre de cette étude visait à obtenir un panorama des connaissances et moyens de lutte contre B. tabaci de 278 producteurs maraîchers du nord nicaraguayen. L’étude incluait : des aspects socio-économiques, le lieu, le système de production, les facteurs environnementaux pouvant affecter la mouche blanche, l’impact économique, les moyens de lutte et les causes de l’apparition de B. tabaci. Les résultats démontrent que les producteurs reconnaissaient l’adulte de B. tabaci, cependant, ne l’associaient pas avec les symptômes de maladie virale. Soixante-quatre pour cent des producteurs utilisaient des insecticides avec une efficacité faible ou nulle contre B. tabaci. Les producteurs disent perdre systématiquement jusqu’à 75% de la récolte de tomates, alors que 47% d’entre eux ont témoigné avoir abandonné leurs parcelles au moins à une reprise faute d’un contrôle adéquat de la mouche blanche.

L’objectif du second chapitre était d’identifier les parasitoïdes natifs de B. tabaci et d’évaluer les taux de parasitisme apparent dans trois cultures maraîchères: tomate (Lycopersicon esculentum Mill), courge (Cucurbita argyrosperma Huber) et poivron (Capsicum annuum L.). Durant la saison pluvieuse, les parasitoïdes prédominants en cultures de courges et tomates étaient Encarsia pergandiella Howard et E. nigricephala Dozier (Hymenoptera : Aphelinidae : Coccophaginae). Les taux moyens de parasitisme étaient de 17% et 10% pour les cultures de courge et de tomate respectivement. Sur poivron, les espèces rencontrées étaient E. pergandiella, E. nigricephala, E. desantisi Viggiani et Amitus sp. (Hymenoptera : Platygastridae : Sceliotrachelinae), avec un taux de parasitisme moyen de 12%. Durant la saison sèche, les parasitoïdes sur courge étaient E. pergandiella et E. nigricephala, avec un taux de parasitisme moyen de 57%. Sur tomate, E. pergandiella était la seule espèce responsable avec un taux de 58%, tandis que pour le poivron, les espèces étaient E. pergandiella et E. nigricephala, avec un parasitisme de 42%. L’abondance des parasitoïdes est restée stable durant les deux saisons d’échantillonnage. Les résultats obtenus suggèrent que le taux de parasitisme apparent est indépendant de la densité de B. tabaci. C’est la première mention de la présence de E. pergandiella, E. nigricephala, E. desantisi et Amitus sp. en tant que parasitoïdes de B. tabaci au Nicaragua.

Le troisième chapitre consistait à évaluer le rôle de la pubescence foliaire comme source potentielle de résistance contre B. tabaci. L’étude cherchait plus précisément à connaître le rôle de la pubescence foliaire dans le choix de ponte de la mouche blanche sur trois plants hôtes, ainsi que l’effet de la pubescence sur la prédation de Bemisia tabaci par la chrysope Chrysoperla externa (Hagen). La mouche blanche a démontré une préférence à pondre sur des feuilles pubescentes. Le temps alloué à la recherche des proies par le prédateur C. externa ne fut pas affecté par la présence des trichomes, mais les chrysopidés ont plus de difficulté à rencontrer les proies et à se nourrir sur des feuilles présentant une haute densité de trichomes. Nos résultats supportent l’hypothèse que la haute densité de trichomes fournit à B. argentifollii une zone libre d’ennemis naturels dus au fait que les larves sont significativement moins susceptibles à la prédation sur ce type de surface.

Finalement le quatrième et dernier chapitre présente une série des travaux visant au développement d’un programme de lutte intégrée contre la mouche blanche en tomate au Nicaragua. L’étude a été constituée de cinq volets: 1) fluctuation annuelle de B. tabaci en fonction de la saison et des ennemis naturels, 2) évaluation de cultivars tolérants aux geminivirus, 3) évaluation des mailles de protection des pépinières, 4) élaboration du programme de lutte intégrée et 5) validation du programme en champ. Les résultats obtenus ont permis d’élaborer un programme qui intègre la lutte génétique, physique, chimique, biologique et culturale. Le programme d’application facile et respectueux de l’environnement a permis d’augmenter de plus de quatre fois la récolte de tomates par rapport à la moyenne nationale et d’obtenir un ratio coût/bénéfice de 1: 8.

Finalement le programme élaboré et validé in situ permet l’obtention de hauts rendements donnant l’espoir aux producteurs maraîchers du nord nicaraguayen à rétablir la culture de tomate, virtuellement disparue de nous jours et si importante dans les systèmes de production des petits agriculteurs.

Mots-clés : lutte intégrée / Bemisia tabaci / tomate / Nicaragua

Impact d’un insecticide sur la relation intraguilde et approvisionnement optimal de trois prédateurs en verger de pommiers

Résumé. La prédation intraguilde est une interaction de prédation ou de compétition entre deux prédateurs d’une même guilde qui a comme issue la mort ou la consommation de l’un d’entre eux. La prédation intraguilde est une interaction fréquemment étudiée dans divers écosystèmes, l’impact des insecticides sur l’interaction intraguilde n’a toutefois jamais été évalué. L’impact de facteurs exogènes, tels les insecticides, est un aspect souvent négligé dans lesétudes de comportement. Cependant, les insecticides peuvent engendrer de nombreuses modifications comportementales et biologiques qui affecteront les arthropodes et leurs interactions avec les composantes de leur environnement. Dans la littérature, l’approvisionnement des prédateurs est largement abordé, toutefois le cas particulier de l’approvionnement des prédateurs intraguildes a été très peu ciblé. Le prédateur intraguilde doit maximiser son apport énergétique en sélectionnant la proie lui lprocurant le meilleur gain énergétique. L’approvionnement des prédateurs intraguildes comporte quelques particularités (proies d’espèce, de taille et de vulnérabilité différentes, risque de prédation) qui doivent être considérées lors des études d’approvisionnement. Les vergers de pommiers offrent un cadre intéressant pour cette étude car cet écosystème agricole utilise plusieurs traitements chimiquesau cours d’une saison et les différentes guildes de prédateurs sont importantes pour le contrôle des ravageurs. Les acariens phytophages nécessitent plusieurs traitements chimiques chaque saison et comme la réduction de ces applications est visée, l’évaluation des interactions au sein de la guilde des prédateurs sous différentes conditions est grandement considérée. Le système biologique à l’étude est donc constitué de trois prédateurs acariphages en verger de pommiers, soit le miride Hyaliodes vitripennis, la coccinelle Harmonia axyridis et l’acarien prédateur Amblyseius fallacis.

Le premier volet de cette étude vise à évaluer l’impact du lambda-cyhalothrine, une pyréthrinoïde de synthèse, sur la prédation intraguilde. Ainsi, ce volet concerne d’abord la caractérisation de la prédation intraguilde et l’impact de cette interaction sur l’efficacité de prédation des prédateurs, et ensuite, l’évaluation des impacts de l’application d’une dose sublétale d’un insecticide sur la mobilité, les interactions intraguildes et l’efficacité de prédation des prédateurs ainsi que sur la mortalité du prédateur intraguilde. La taille et le stade de développement des prédateurs ainsi que la présence d’une proie extraguilde constituent trois facteurs affectant les interactions entre les trois prédateurs. L’interaction intraguilde entre ces prédateurs n’affecte pas leur efficacité de prédation. La consomamtion de proies par les prédateurs en combinaison est similaire à celle des prédateurs lorsqu’ils sont seuls. L’application d’une dose sublétale de lambda-cyhalothrine a plusieurs répercussions sur les comportements des prédateurs. D’abord, la mobilité et l’efficacité de prédation de H. vitripennis et de H. axyridis sont réduites suite à l’application du produit, toutefois, A. fallacis n’est pas affecté. L’application de lambda-cyhalothrine ne modifie pas l’intensité des interactions intraguildes entre les prédateurs, cependant, une mortalité élevée est observée chez les prédateurs intraguildes en présence de l’insecticide. L’utilisation de lambda-cyhalothrine affecte ainsi la mobilité des prédateurs et se répercute sur l’éfficacité de prédation de ces derniers.

Le second volet aborde l’approvisionnement optimal des prédateurs intraguildes, plus spécifiquement il détermine les facteurs influençant la sélection de proie pour H. axyridis et H. vitripennis en présence d’une proie intraguilde et extraguilde. La valeur nutritionnelle et les mécanismes de défense des proies ont aussi été évalués. La sélection de proie par H. axyridis en présence de H. vitripennis et T. urticae est déterminée par la mobilité et les mécanismes de défense des proies. En présence de proies immobiles, H. axyridis sélectionne H. vitripennis, tandis qu’en présence de proies mobiles, une sélection est observée pour T. urticae. Les expériences de valeur nutritionnelle ont démontré que H. vitripennis est une source importante de nourriture, mais que les coûts associés à la recherche et la capture de la proie réduisent le gain énergétique. Dans le second cas, Hyaliodes vitripennis démontre une préférence pour T. urticae indépendamment de la mobilité des proies. La consommation de T. urticae permet à H. vitripennis un gain de poids supérieur ce qui favoriserait le prédateur en milieu naturel. De plus, l’hypothèse que T. urticae possèderait des nutriments essentiels pour H. vitripennis a été avancée. Ainsi, deux mécanismes différents régissent la sélection de proies des prédateurs, la sélection passive est observée pour H. axyridis, une sélection influencée par les caractéristiques des proies, tandis que la sélection de proie de H. vitripennis est d’avantage un choix actif.

Mots-clés : prédation intraguilde / approvisionnement / impacts des insecticides / lutte intégrée

Dépistage de nouvelles activités pesticides associées à Bacillus thuringiensis

Résumé. L’utilisation de pesticides chimiques est de plus en plus contestée en raison des effets toxiques pour l’environnement et la santé humaine. Dans un souci de développer des méthodes de lutte plus respectueuses de l’environnement, les scientifiques travaillent au développement d’alternatives écologiques aux pesticides chimiques. Par exemple, Bacillus thuringiensis est le microorganisme entomopathogène le plus étudié. L’activité pesticide de la bactérie est liée à la production d’une inclusion cristalline lors de la sporulation. Depuis sa découverte au Japon en 1901, plus de 50 000 souches ont été isolées à travers le monde. Cependant, malgré cette grande diversité de souches bactériennes, l’activité pesticide connue de B. thuringiensis est surtout restreinte à quelques ordres d’insectes soient les lépidoptères, les diptères et les coléoptères.

L’objectif général de cette thèse était d’élargir le spectre d’activités pesticides associées aux inclusions cristallines de B. thuringiensis. Pour ce faire, deux modèles d’étude ont été sélectionnés: la punaise occidentale Lygus hesperus Knight (Hemiptera: Miridae) et le nématode Caenorhabditis elegans (Rhabditida: Rhabditidae).

Le premier chapitre a porté sur l’évaluation des résultats d’un brevet portant sur l’isolement de la souche PS201T6 de B. thuringiensis var. neoleonensis au pouvoir insecticide pour L. hesperus. Ce bacille devait servir ultérieurement de témoin positif dans une étude de criblage de l’activité insecticide de souches de B. thuringiensis sur les larves de L. hesperus. Toutefois, lors d’épreuves biologiques dans notre laboratoire, la souche PS201T6 n’a démontré aucune activité insecticide significative sur les punaises. Par ailleurs, l’analyse des résultats publiés dans ce brevet a soulevé des interrogations sur le pourcentage élevé de mortalité naturelle des punaises dans le témoin négatif. Les résultats de nos expériences ont démontré que différents facteurs présents dans la méthodologie pouvaient avoir un impact sur la mortalité de L. hesperus. En effet, le choix de la diète utilisée lors des épreuves biologiques, le stade de développement des punaises, les tampons de solubilisation des cristaux de B. thuringiensis, les tampons de dialyse, les tampons de solubilisation dialysés, ainsi que l’activation protéolytique des protoxines ont affecté de façon significative la viabilité de L. hesperus. Ce travail a permis d’analyser chacune des principales étapes de la méthodologie du deuxième chapitre qui portait sur l’évaluation de l’activité insecticide de souches de B. thuringiensis sur L. hesperus.

Cette seconde étude, divisée en deux parties, a permis d’évaluer l’activité insecticide de souches de B. thuringiensis sur la punaise L. hesperus. Dans une première expérience, la culture totale (spores et cristaux) de 94 souches de B. thuringiensis appartenant à 83 sérovars était mélangée à la diète artificielle de Debolt et offerte à des larves de L. hesperus. Le criblage était répété avec la culture solubilisée et activée (toxines) de 117 souches de B. thuringiensis appartenant aux mêmes sérovars. Les résultats des épreuves biologiques se sont avérés identiques pour les deux séries d’expérience. B. thuringiensis var. thuringiensis, thuringiensis β-exotoxine +, morrisoni, tolworthi et darmstadiensis ont causé plus de 77% de mortalité chez les larves de L. hesperus après 7 jours d’incubation. Cependant, ces souches synthétisent la β-exotoxine, un composé à large spectre d’activités dont l’utilisation est proscrite dans de nombreux pays. Les souches de B. thuringiensis ne synthétisant pas la β-exotoxine n’ont présenté aucune activité insecticide significative sur les larves de L. hesperus. Cette première étude de criblage de l’activité insecticide de souches de B. thuringiensis sur L. hesperus a fourni d’intéressantes pistes de recherche dans le but d’identifier une souche bactérienne au pouvoir anti-hémipère.

L’objectif du troisième chapitre était d’évaluer, sur C. elegans, l’activité nématicide et les effets sous-létaux de 94 souches de B. thuringiensis appartenant à 83 sérovars. Les épreuves biologiques ont été réalisées en multi-cellules avec la culture totale (spores et cristaux), la culture solubilisée (protoxines), et la culture solubilisée et activée (toxines) de B. thuringiensis. Les résultats ont démontré que tous traitements confondus, B. thuringiensis var. coreanensis, kenyae, israelensis, indiana, andaluciensis, jegathesan, alesti, konkukian et xiaguangiensis ont soit entraîné la mort de C. elegans, inhibé son développement larvaire ou empêché la reproduction des adultes après 3 jours d’incubation. Certains sérovars (coreanensis, indiana, andaluciensis, konkukian et xiaguangiensis) nématicides pour C. elegans ne présentaient, à notre connaissance, aucune activité pesticide connue. Cette étude ouvre donc la voie à la caractérisation moléculaire de ces souches, au clonage de leurs gènes cry ou cyt et aux épreuves biologiques avec les protéines purifiées. De plus, il devient intéressant de tester ces δ-endotoxines sur certaines espèces de nématodes parasites d’humains, d’animaux et de plantes.

Les suggestions et conclusions proposées lors de cette thèse ont permis d’établir de nouvelles avancées dans le dépistage de nouvelles activités biologiques associées aux inclusions cristallines de B. thuringiensis.

Mots-clés : Bacillus thuringiensis / Bacillus sphaericus / Lygus hesperus / lutte microbienne / δ-endotoxine / β-exotoxine / serovar / protéine Cry / protéine Cyt / Caenorhabditis elegans / activité nématicide