Megastigmus et conifères : Biologie de l'invasion – MACBI

Nous abordons cette problématique selon 6 axes de recherche explorant : (1) les mécanismes moléculaires de manipulation de l'hôte, (2) les endosymbiontes associés aux insectes, (3) la phénologie de Megastigmus en relation avec le développement de l'hôte, (4) la phylogénie moléculaire de Megastigmus, (5) les modèles mécanico-statistiques d'invasions, et (6) l'impact écologique des invasions.

(2 ): la manipulation de la plante-hôte ne semble pas associée à la présence d'endosymbiontes. En cours.
(3): la fitness de certaines espèces de Megastigmus ne dépend pas du succès de pollinisation de l’ovule de l'hôte.
(4): des études de systématique moléculaires et de phylogéographie sont en cours d'analyse.
(5): les vents dominants semblent expliquer les capacités de dispersion des insectes. En cours.
(6): Faune résidente et plante-hôte sont affectées par l'invasion. En cours.

A 18 mois du projet, les travaux engagés ont fourni des résultats particulièrement intéressants et novateurs, de part la diversité des approches développées. Nous pourrons affiner notre connaissance des communautés microbiennes associées à Megastigmus. La finalisation des phylogénies moléculaires précisera l'histoire évolutive de ce genre d'insectes hautement invasif. La modélisation permettra de tester de nombreux scénarios d'interaction entre Megastigmus et les écosystèmes envahis.

2 articles publiés dans des revues de rang A.
3 communications dans des congrès nationaux et internationaux.

Les forêts sont d’une importance économique majeure pour le Canada et la France. Elles représentent une ressource d’exploitation immédiate, renouvelable et durable. Mais la santé des forêts est particulièrement sensible aux effets de l’environnement, qu’ils soient abiotiques comme le climat, ou biotiques comme les ravageurs et les maladies. Les invasions d’insectes prennent aujourd’hui une ampleur considérable en raison d’un intense commerce international de graines. La dissémination des insectes parasites des graines de conifères d’un continent à un autre est généralement invisible car ils passent la majeure partie de leur cycle à l’intérieur des graines et sont ainsi très difficilement détectables. Dans ce contexte, un risque supplémentaire pour la santé des forêts est la création d’un complexe d’invasion, notamment lorsque des agents pathogènes tels que des champignons associés à une espèce introduite peuvent également être véhiculés. Notre capacité à comprendre l’influence des insectes et des pathogènes sur les paysages futurs dépend de notre niveau de connaissance sur les relations s’établissant entre les arbres, organismes immobiles, et les insectes, organismes fortement mobiles. Les insectes ravageurs des graines causent des dégâts importants dans les forêts naturelles et les plantations du Canada et de la France, affectant des espèces végétales natives ainsi que leur faune associée. Le succès de ces insectes est lié à leur capacité à contourner les barrières érigées par la plante lors du développement de l’ovule. Si nous voulons être capables de gérer les populations de ces insectes et de mesurer leur impact écologique, il est indispensable d’acquérir des connaissances fondamentales sur la façon dont ils prennent le contrôle de la physiologie d’une graine, sur leur capacité à effectuer des transferts de plantes hôtes et enfin sur leur mode de dispersion spatiale. Dans ce projet, nous nous intéresserons spécifiquement aux insectes chalcidiens du genre Megastigmus (Hymenoptera; Torymidae), connus pour être hautement envahissants et pour causer d’importants dégâts.
Chez M. spermotrophus qui exploite le sapin de Douglas, le séquençage haut débit de graines et d’insectes sera utilisé pour déterminer quels sont les mécanismes putatifs impliqués dans le contrôle de la plante par l’insecte. De plus, nous effectuerons des phénologies comparatives de conifères et d’insectes afin de comprendre comment Megastigmus optimise son exploitation des graines de Pinaceae et Cupressaceae. Couplée avec l’établissement d’une phylogénie précise de ces chalcidiens, cette information sera utilisée pour développer des modèles d’invasions futures. Pour faire face à cette problématique internationale liée aux échanges mondiaux de graines, nous avons réuni une équipe franco-canadienne d’experts des interactions Megastigmus –conifères, pour une approche pluridisciplinaire croisant reproduction végétale et animale, suivis de populations d’insectes ravageurs forestiers, entomologie, écologie et modélisation.