Incompatibilité cytoplasmique, confusion sexuelle et effet Allee : recherche d’une cascade de déstabilisation pour éradiquer Drosophila suzukii. – CrashPest

Depuis plusieurs années, une recrudescence des problèmes liés aux espèces envahissantes est observée dans le monde entier. L’impact de ces espèces est souvent néfaste et le développement de stratégies de contrôle des populations minimisant les effets négatifs sur la santé humaine et l’environnement est devenu une priorité. Le projet CrashPest a pour objectif de développer une méthode innovante de contrôle des populations d’insectes ravageurs basée sur la manipulation de processus intrinsèques aux populations, la rencontre et la compatibilité des partenaires sexuels, combinant confusion sexuelle et inoculation des bactéries du genre Wolbachia. Cette bactérie intracellulaire, présente chez de nombreuses espèces d’insectes, est un agent de lutte biologique potentiel du fait de sa capacité à induire une forme de stérilité conditionnelle, l’incompatibilité cytoplasmique (IC). L’IC entraîne la mort des descendants de mâles infectés par la bactérie sauf lorsque la femelle fécondée est elle-même infectée par la même souche bactérienne. L’IC procure ainsi un avantage sélectif aux femelles infectées ; associé à la transmission maternelle elle permet aux bactéries d’envahir les populations. De récents modèles théoriques prédisent que l’inoculation de souches incompatibles dans une population cible devrait entrainer une augmentation temporaire de la fréquence des croisements incompatibles et ainsi une diminution transitoire de l’abondance du ravageur. Cet effet, combiné à la confusion sexuelle, devrait en théorie permettre d’atteindre un seuil d’effet Allee susceptible d’entrainer les populations nuisibles dans un vortex d’extinction.
Dans le projet CrashPest l’efficacité de cette stratégie sera testée sur un insecte ravageur de cultures fruitières, Drosophila suzukii, dont les femelles possèdent un ovipositeur sclérotinisé qui leur permettent de pondre dans des fruits sains. Depuis son invasion en Europe et en Amérique, D. suzukii cause des pertes économiques énormes allant jusqu’à plusieurs millions de dollars par an. Les méthodes de contrôle de cette espèce sont principalement basées sur l’utilisation de pesticides chimiques, cependant peu efficaces et progressivement interdits. La lutte biologique classique basée sur l’introduction d’ennemis naturels est difficilement applicable du fait d’une forte capacité de résistance de D. suzukii aux parasitoïdes larvaires. Le contrôle de ce ravageur est donc un réel challenge scientifique et technique.
Le projet, basé sur une approche multidisciplinaire combinant des développements théoriques et des tests expérimentaux, est subdivisé en 4 tâches dans lesquelles différents niveaux d’organisation sont considérés. Dans la tâche 1, un modèle théorique sera ajusté pour l’espèce cible afin de déterminer l’efficacité de la méthode pour contrôler les populations de D. suzukii. La tâche 2 sera dédiée à des expériences de comportement afin de déterminer comment des facteurs sociaux, environnementaux (effet Allee élémentaire, confusion sexuelle) et internes (présence de Wolbachia) peuvent interagir et changer la direction, l’intensité et la forme de la sélection sexuelle. Dans la tâche 3, les prédictions du modèle seront testées en cages à populations en suivant la dynamique d’invasion de Wolbachia et la dynamique de population de l’hôte. La tâche 4 se basera sur les paramètres déterminés par les autres tâches pour tester l’efficacité des effets combinés de Wolbachia et de l’effet Allee sur le contrôle des populations de D. suzukii en environnement complexe.
Ce projet apportera à la fois de nouvelles perspectives de recherche et des applications à moyen terme sur l’utilisation de l’IC et de l’effet Allee pour éradiquer des insectes ravageurs. Plus généralement, il contribuera à un front de science sur l’utilisation de processus démographiques intrinsèques déstabilisateurs comme nouvelle stratégie pour la gestion des populations indésirables. Les résultats obtenus seront à la fois fondamentaux et appliqués.