Les secrets de la reproduction des bourdons : identification des phéromones clés et des mécanismes neuronaux – BUMBLE-DATE

Les insectes utilisent des composés spécifiques pour communiquer leur statut reproductif et attirer le sexe opposé pour l'accouplement. Cependant, à l'exception de quelques taxons (diptères et lépidoptères), la communication sexuelle des insectes reste mal connue.
Le bourdon terrestre (Bombus terrestris) est un pollinisateur clé des climats tempérés. Les mâles produisent une phéromone pour marquer les objets de leurs itinéraires de vol, ce qui attire à la fois les mâles et les reines vierges. Si de nombreux composés provenant de la glande labiale du mâle ont été identifiés, d'autres restent encore inconnus. Les reines vierges produisent une phéromone sexuelle qu’elles distribuent activement sur leur cuticule. Certaines glandes épidermiques contribuent à cette phéromone, mais les composés sont encore inconnus. Ainsi, seule une partie des composés pertinents est connue et nous ne savons pas lesquels sont responsables de l'attraction sexuelle, comment ils sont détectés par les mâles et les reines vierges, ni comment le traitement neuronal dans le cerveau des bourdons donne lieu au comportement sexuel.
Le projet Bumble-Date vise à élucider la manière dont les bourdons utilisent les phéromones sexuelles pour se reproduire. Tout d'abord, nous effectuerons une analyse chimique complète des phéromones de mâles et de reines vierges (WP1). Ensuite, en couplant séparation chimique et enregistrements électrophysiologiques des antennes de ces insectes (GC-EAD), nous identifierons les composés les plus fortement détectés par les sexués par rapport aux ouvrières (WP2). Ensuite, en utilisant nos connaissances sur la neuroanatomie du cerveau des bourdons, acquises grâce à des marquages immunohistochimiques, de l’imagerie confocale et des reconstructions 3D (WP3), nous réaliserons des enregistrements en imagerie calcique in vivo chez les mâles, les reines mais aussi les ouvrières comme référence. Nous étudierons ainsi l’activité neurale induite par les phéromones putatives de mâles et de reines dans le lobe antennaire – le principal centre olfactif du cerveau de l'insecte (WP4). Parallèlement, nous réaliserons des expériences comportementales (notamment des expériences d'attraction et de copulation) afin de démontrer le rôle des extraits, ainsi que de leurs composants clés, sur le comportement sexuel des bourdons (WP5). Ce projet permettra une compréhension approfondie de la communication par phéromones sexuelles chez une espèce pollinisatrice clé.