CE02 - Terre vivante

Les multiples niveaux de convergence évolutive chez les ravageurs du genre Ostrinia – MUSCADO

Résumé de soumission

Une des questions fondamentales en biologie de l’évolution est à quel point les trajectoires évolutives sont répétables lorsque des espèces s’adaptent a de nouveaux environnements: des solutions similaires vont-elles être systématiquement mobilisées, ou bien différentes voies vont-elles être suivies ? L’évolution est-elle plus ou moins répétable selon le niveau d’organisation biologique (phénotypes, mécanismes moléculaires, changements génétiques) ou le type de trait considérés ? Nous proposons d'étudier ces questions en tirant parti du modèle biologique constitué par les Lépidoptères ravageurs du genre Ostrinia. A la suite de l’introduction du maïs depuis le Amériques il y a environ 500 ans, en Europe et en Asie, deux espèces spécialisées sur cet hôte ont fait leur apparition: la pyrale Asiatique du mais et la pyrale Européenne du mais. Toutes deux ont développé des adaptations similaires au maïs, qui les distinguent de leur ancêtre présumé la pyrale du haricot Adzuki. Toutes deux sont devenues d’importants ravageurs de cultures dans le monde entier. Mais à quel point l'histoire s’est elle répétée en Asie et en Europe ? Les pyrales offrent une occasion idéale d’étudier l’évolution convergente de traits complexes en populations naturelles, les deux changements d’hôte simultanés constituant deux répétitions d’une grande expérience d’évolution, à partir d’un même ancêtre adapté aux Dicotylédones. Nous étudierons systématiquement plusieurs traits connus pour leur rôle important dans l’adaptation à la plante hôte : la préférence d’oviposition (choix d’hôte), la performance larvaire (adaptation physiologique) et enfin le comportement de géotaxie des larves. Par une combinaison d’approches à différents niveaux, depuis la génomique aux phénotypes et études d’association, nous éluciderons les changements évolutifs qui ont sous-tendu l’apparition des deux ravageurs et l’architecture génétique des adaptations. Par la comparaison systématique des changements évolutifs qui ont eu lieu en Asie et en Europe, nous déterminerons le niveau de répétabilité lors de ces changements d’hôte, et ses variations selon le niveau d’organisation et le trait considéré. L’ensemble de ces données constituera un apport majeur a la compréhension des mécanismes de formation des espèces, de l’architecture génétique des traits adaptatifs des ravageurs, et un aperçu unique du processus d'évolution en action a l’échelle d’un continent.

Coordination du projet

Vincent Calcagno (Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement - Institut Sophia Agrobiotech)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

IEES Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris
EDB EVOLUTION ET DIVERSITE BIOLOGIQUE
INRAE - ISA Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement - Institut Sophia Agrobiotech
CBGP Centre de Biologie pour la Gestion des Populations
Chinese Academy of Agricultural Sciences, CAAS / Department of Agricultural Entomology
Jilin Academy of Agricultural Sciences, Nor / Plant Protection Institute

Aide de l'ANR 482 818 euros
Début et durée du projet scientifique : mai 2021 - 48 Mois

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