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Des pièges olfactifs pour tromper la bruche de la féverole

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Écologie chimique. L’Inra a développé deux formulations chimiques attractives de la bruche issues des odeurs de la féverole. © FLPA - Frank Lane Picture Agency / Nigel Cattlin / Biosphoto

L’objectif est de reproduire les odeurs diffusées par la plante pour modifier le comportement de l’insecte.

Alors que la lutte au champ contre la bruche de la féverole (Bruchus rufimanus) montre ses limites, d’autres pistes sont à l’étude pour contrer le ravageur qui rend impropre à la commercialisation les graines destinées à l’alimentation humaine. La première consiste à introduire une résistance génétique partielle dans les programmes de sélection (lire onglet). Une autre solution se profile grâce à l’écologie chimique. Il s’agit d’identifier et de reproduire les odeurs diffusées par les plantes pour modifier le comportement des insectes ravageurs (lire encadré ci-dessous). Ces derniers, surtout s’ils sont monophages comme la bruche de la féverole, utilisent parfois ces odeurs pour coloniser les plantes et pour y pondre. Les travaux conduits sur ce sujet par Brigitte Frérot, à l’Inra de Versailles-Grignon, ont démarré il y a cinq ans, en collaboration avec Arvalis puis Terres Inovia.

Fleurs et gousses attractives

« Nous avons démontré par des études de comportement que les fleurs de la féverole et les gousses sont attractives pour la bruche », explique Brigitte Frérot. B. rufimanus reconnaît en effet la féverole sur la base de signaux chimiques émis par la plante aux stades fleurs et fruits (gousses). Les chercheurs ont mis en évidence que la capacité de l’insecte femelle à analyser les substances volatiles présentes dans son environnement est liée à sa physiologie et à celle de la plante : lorsque la plante est au stade fleurs, l’insecte se consacre essentiellement à son alimentation, consommant le pollen et les pétales de fleurs. Ses ovaires sont peu développés. Lorsque la plante est au stade gousse, la bruche se consacre cette fois à sa reproduction, déposant ses œufs sur les gousses. Les ovaires sont matures et la femelle est fécondée.

L’équipe de l’Inra a ensuite prélevé ces odeurs et les a injectées dans un chromatographe en phase gazeuse couplé à un spectromètre de masse. Cela a permis de séparer les différents constituants et de les identifier un par un. « Chacune des odeurs identifiées a été testée sur les antennes de l’insecte et nous avons pu déterminer les substances qui participaient à l’attraction et qui intervenaient dans le processus de reconnaissance de la plante », poursuit Brigitte Frérot. Ce qui a permis de reconstituer des mélanges olfactifs à partir de produits de synthèse comme pour la fabrication de parfums. Deux formulations ont été mises au point, l’une mimant les fleurs de la féverole pour capturer les mâles et femelles pollinisateurs avant la ponte, l’autre mimant les gousses pour capturer les femelles fécondées.

Ces attractifs peuvent être utilisés pour mieux estimer le risque de présence du ravageur, les dates de pontes, afin de mieux positionner les traitements. Mais l’objectif est d’aller plus loin. « Ces mélanges ouvrent des perspectives intéressantes pour lutter contre la bruche de la féverole par des techniques de biocontrôle qui pourraient être fondées sur le piégeage massif et la perturbation olfactive », souligne Brigitte Frérot. Elle a mis au point un piège avec l’attractif « gousses », qui a fait l’objet d’un brevet. Il est actuellement en test pour voir s’il réduit suffisamment les populations. « Le risque, c’est de piéger plein d’insectes, mais sans diminution des dégâts ensuite », relativise la chercheuse.

Esquiver les attaques

À plus long terme, ces connaissances peuvent aussi intéresser les sélectionneurs. Objectif : produire, par sélection classique ou action sur l’expression de gène de biosynthèse de composés organiques volatils, des féveroles résistantes à la bruche. Ces variétés sont non attractives du fait qu’elles n’émettent pas, ou peu, de substances volatiles et peuvent esquiver les attaques. L’Inra de Versailles a ainsi mis au point un outil pour prédire la résistance de la plante à l’insecte lorsqu’il manque un composé chimique olfactif.

Isabelle Escoffier
Piègeage. Un piège olfactif a été mis au point et breveté. Il pourra être utilisé en biocontrôle. © INRA/e.Leppik
Des travaux aussi sur pyrale et taupin

L’écologie chimique est aussi utilisée pour d’autres plantes et ravageurs.

Arvalis et l’Inra de Versailles ont initié des travaux sur la pyrale du maïs afin d’explorer de nouvelles méthodes de lutte, en complément du piégeage sexuel à l’aide des phéromones. Un mélange capable d’attirer les femelles fécondées du lépidoptère a été mis au point en laboratoire. Mais l’activité au champ n’est pas encore optimale.

Des travaux sur les composés organiques volatils intervenant dans les interactions plantes-taupins sont également en cours. La larve de taupin (photo) décrypte en effet des signaux abiotiques et biotiques pour s’orienter vers sa nourriture. En analysant ces composés médiateurs d’information, il est possible d’envisager de « brouiller » les signaux par des stratégies push-bull (répulsion-attraction) (1) ou de les intégrer dans les critères de sélection des variétés qui deviendraient moins attractives pour les larves. Des recherches à l’université AgroBiotech de Gembloux sur l’orge ont montré, par exemple, que l’utilisation de messages chimiques permettrait de modifier le comportement du ravageur et la relation avec la plante cible. Les investigations restent à mener pour transformer ces résultats en nouvelles solutions de protection des cultures. Ces travaux ouvrent de nouvelles pistes dans la lutte contre les taupins en maïs et pomme de terre, par exemple.

(1) Approche de lutte biologique qui consiste à « chasser » les insectes ravageurs d’une culture principale et à les « charmer » vers la lisière du champ.

Distinguer kairomones et phéromones sexuelles

Le terme sémiochimique qualifie une substance émise par une plante ou un animal dans l’environnement et qui a valeur de signal entre les êtres vivants. Parmi ces sémiochimiques, on trouve les kairomones, des substances allélochimiques produites par un individu et qui interagissent avec un individu d’espèce différente (exemple plante-insecte). On parle de médiateurs chimiques. Le bénéficiaire est le récepteur.

Il ne faut pas les confondre avec les phéromones, utilisées depuis longtemps en confusion sexuelle sous forme de pièges (notamment sur pyrale du maïs). Les phéromones sont des signaux chimiques permettant la communication chez les individus de la même espèce.

Résistance variétale

Dans le cadre du projet Peamust (Investissements d’avenir), des cultivars de féveroles résistants à la bruche, mais non agronomiquement rentables, ont été identifiés.

Un travail est réalisé afin d’identifier les gènes et mécanismes responsables de ces résistances, et de les intégrer par croisements dans des variétés productives.

L’Inra de Dijon a ainsi mis en évidence deux mécanismes de résistance à la bruche dans deux génotypes de féverole : le premier mécanisme conduit à une moindre attractivité et à l’absence d’attaques des grains par la bruche, l’autre entraîne la mort des larves dans la graine.

© S. LEITENBERGER
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Cet article est paru dans La France Agricole

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