Comprendre les processus menant à l’émergence des insectes ravageurs indigènes, impliquant les interactions entre l’insecte, sa plante-hôte et son environnement, représente un enjeu scientifique majeur. Signalées depuis les années 1990 dans les peupleraies du Sud-Ouest de la France, les pullulations du puceron lanigère du peuplier, Phloeomyzus passerinii (Signoret) (Hemiptera : Aphididae), sont en constante expansion géographique. Nous avons adopté une approche pluridisciplinaire pour éclaircir la biologie de l’insecte et ses interactions avec l’hôte ainsi que pour déterminer si les pullulations étaient liées à des conditions environnementales favorisant des populations locales ou à l'expansion de populations méridionales. Une première approche, centrée sur les interactions peuplier-puceron a montré un comportement atypique du puceron traversant les cellules du parenchyme cortical pour atteindre son site d’alimentation localisé dans ce tissu. La résistance du peuplier affecte les performances du puceron de manière multifactorielle, mettant en évidence des propriétés antibiotique et antixénotique localisées dans le parenchyme après analyses par électropénétrographie. Une seconde approche modélisant le potentiel de croissance annuel des populations en conditions optimales a révélé que le réchauffement climatique et la composition génotypique des peupleraies auraient contribué à l’émergence des pullulations. Les risques seraient accrus dans le Nord pour un réchauffement de 1 °C. Enfin, une approche génétique retraçant l’histoire évolutive des populations du puceron a révélé une diversité génétique microsatellite assez élevée, avec 28 génotypes pour 44 individus analysés. On observe une certaine structure entre les régions populicoles, sans toutefois que l’on puisse négliger l’existence d’un flux génique entre les populations dû à une dispersion à longue distance. Ce travail apporte les bases de méthodes de prévision et prévention des risques. / Understanding the processes leading to the emergence of indigenous insect pests, involving interactions between the insect, its host plant and its environment, represents a major scientific challenge. Reported since the 1990s in poplar stands of South-Western France, the outbreaks of the woolly poplar aphid, Phloeomyzus passerinii (Signoret) (Hemiptera: Aphididae), have been expanding geographically. We have adopted a multidisciplinary approach to clarify the biology of the insect and its interactions with its host, and to determine whether the outbreaks were related to environmental conditions promoting local populations or expansion of southern populations. One approach, focusing on poplar-aphid interactions has shown an atypical feeding behaviour of the aphid, crossing the cortical parenchyma cells to reach its feeding site located in this tissue. Aphids’ performances were affected by poplar resistance in many ways, which highlights antibiotic and antixenotic properties localized in the cortical parenchyma after electrical penetration graph analysis. In a second approach, a model simulating the annual growth potential of aphid populations in optimal conditions was developed. It has revealed that global warming and genotypic composition of poplar stands have contributed to the emergence of outbreaks. A warming of 1 °C may increase the risks in the North. Finally, a genetic approach drawing the evolutionary history of aphid populations shows a relatively high microsatellite genetic diversity, with 28 genotypes out of 44 individuals tested. There is some structure between poplar stand regions, but we can’t ignore gene flow between populations due to long-distance dispersal. This work has provided the basis for forecasting methods and risk prevention.

Phloeomyzus passerinii est un important ravageur des peupleraies en Europe. Ce puceron se développe sur les troncs de peuplier, avec un mode nutrition mal connu, et présente des performances variables selon les génotypes de peuplier. Dans une optique de gestion de cet insecte, il était nécessaire de clarifier la nature de ses interactions trophiques avec son hôte. En complément, nous avons étudié comment la résistance de l’hôte et des facteurs environnementaux, comme la fertilisation et une contrainte hydrique, pouvaient affecter ces interactions. Des approches histologiques et biochimiques ont permis de mettre en évidence l’induction par l’insecte d’un tissu organise dans l’écorce d’un génotype sensible (I-214), qualifiable de pseudo-galle, où les composés phénoliques solubles disparaissent mais ou des acides aminés s’accumulent. Des approches complémentaires ont montré que le comportement de nutrition du puceron était optimisé sur ces tissus modifiés, et son développement larvaire amélioré. Concernant les mécanismes de résistance, dans un génotype très résistant (Brenta), la formation de la pseudogalle était totalement inhibée, suite à une lignification intense et étendue des tissus, empêchant l’installation du puceron. Dans un génotype de résistance intermédiaire (I-45/51), la formation était seulement partiellement inhibée, diminuant les performances démographiques et comportementales de l’insecte, et la capacité du tissu modifié à accumuler des acides aminés. Pour étudier l’impact environnemental, nous avons considéré les effets de trois niveaux de fertilisation et de trois niveaux d’irrigation du sol. La fertilisation n’a pas modifié les performances du puceron, probablement à cause d’une accumulation d’acides aminés par la pseudogalle d’autant plus forte que la fertilisation était faible. Le déficit hydrique a affecté les interactions, notamment au travers d’un effet génotype dépendant, favorisant le développement de l’insecte lors d’une contrainte intermédiaire chez le génotype résistant seulement et affectant négativement le développement chez les génotypes sensible et résistant lors d’une contrainte élevée. / Phloeomyzus passerinii is an important pest of cultivated poplar stands in Europe. It develops onpoplar trunks, thanks to an undefined feeding mode, and exhibits variable performances depending on poplargenotypes. To develop efficient management strategies, we have investigated the trophic interactions betweenthis pest and its host. In addition, we have studied how host resistance and environmental factors, like fertilizationand water deficit, could affect these interactions. Histological and biochemical approaches highlighted theinduction by the aphid of an organized tissue in the bark of a susceptible poplar genotype (I-214), considered as apseudogall, where soluble phenolic compounds disappear but amino acids accumulate. Behavioral andphysiological approaches showed that the aphid nutrition behavior is optimized on these modified tissues, andthat its nymphal development is improved. Regarding resistance mechanisms, on a highly resistant genotype(Brenta), pseudogall formation was totally inhibited, due to an intense and extended lignification, preventing aphidsettlement. On a moderately resistant genotype (I-45/51), pseudogall formation was only partially inhibited,reducing demographic and behavioral performances of the insect, and the ability of the pseudogall to accumulateamino acids. To study environmental impacts, we considered the effects of three soil fertilization levels and threeirrigation levels. Fertilization did not modify aphid performances, probably due to an increase in amino acidsaccumulation by the pseudogall when fertilization decreased. Water deficit affected the interactions, through agenotype dependant effect, favoring insect development under an intermediate deficit on the resistant genotypeonly, and negatively affecting the development on both susceptible and resistant genotypes during a severe waterdeficit.