La cécidomyie orange du blé, Sitodiplosis mosellana (Géhin), est un ravageur commun du froment. Présente sur les trois continents de l’hémisphère Nord, cette espèce est connue depuis deux siècles mais son contrôle reste difficile tant par sa présence discrète que par ses effectifs hautement variables. En Wallonie, les niveaux d’infestations sont globalement faibles mais atteignent localement des seuils inquiétants.<p>Au début des années 2000, la phéromone sexuelle de S. mosellana a été identifiée au Canada. Cette découverte a permis la fabrication de pièges qui ont considérablement amélioré la détection et la mesure des vols de cet insecte minuscule. De 2007 à 2010, les captures de S. mosellana ont été mesurées quotidiennement dans plusieurs dizaines de champs de Wallonie, aux historiques et aux couverts variés.<p>Les volumes de captures au piège à phéromone sexuelle ont été très importants. Il a fallu en étudier la signification, notamment en termes de mesure du risque. En effet, si les mâles sont efficacement capturés, seules les femelles constituent un risque de dégâts. L’interprétation correcte des captures à l’aide de ce type de piège, a été rendue possible par l’observation de différences fondamentales concernant la mobilité et la distribution spatiale des mâles et des femelles de S. mosellana. Même s’ils ne mesurent pas directement l’émergence proprement dite, les pièges à phéromone ont permis, grâce à leur très grande sensibilité, de préciser les connaissances sur l’émergence des adultes et de révéler que plusieurs vagues d’émergence pouvaient se succéder au cours d’une même année.<p>La prévision des émergences de la cécidomyie orange du blé, constitue la clé de voûte de la lutte contre ce ravageur dont un contrôle efficace par des insecticides ne se justifie éventuellement que lorsque la courte saison des pontes coïncide avec l’épiaison des froments. Les patrons d’émergence obtenus par les pièges ont été confrontés aux prévisions de différents modèles conçus en Europe ou en Amérique du Nord, et appliqués aux conditions météorologiques observées de 2007 à 2010. Aucun de ces modèles n’a prévu correctement les émergences sur l’ensemble des quatre années.<p>Les données d’émergence obtenues à l’aide des pièges à phéromone (effectifs élevés et relevés quotidiens) ont fait apparaître une relation de cause à effet entre, d’une part les vagues d’émergences et, d’autre part les épisodes pluvieux observés trois à six semaines plus tôt. L’écart entre une &61618;pluie inductrice&61618; et la vague d’émergence induite correspondante s’est avéré constant en termes d’accumulation de température :il équivaut à 160 degrés-jours en base 7°C. Partant de ce constat et des acquis des modèles antérieurs, un modèle prévisionnel original des émergences a été développé et validé sur le terrain. Allié à une meilleure connaissance de la biologie du ravageur, il constitue un outil majeur de la lutte intégrée.<p>Par ailleurs, les travaux menés ont également révélé l’existence d’un biais fréquent dans les essais d’évaluation des variétés, entraîné par la concentration des pontes de cécidomyie orange sur les premières parcelles atteignant le stade épiaison. Dans le système d’évaluation en vigueur, notamment pour l’inscription dans les catalogues nationaux, ce biais conduit à une sous-estimation du potentiel de rendement des variétés de blé les plus précoces.<p>Enfin, la découverte du rôle inducteur des pluies sur l’émergence des adultes a été exploitée en conditions contrôlées pour planifier des émergences échelonnées, et pour disposer, pendant une longue période, de jeunes adultes prêts à pondre. Cette application permet dès à présent de mesurer en serre le niveau de résistance des variétés exposées de façon homogène à l’insecte, quel que soit leur degré de précocité.<p>De diverses façons, cette étude contribue à une meilleure connaissance de la cécidomyie orange du blé et offre de nouveaux outils pour la lutte intégrée contre ce ravageur.<p><p>--------------------------------------------------<p><p>The orange wheat blossom midge, Sitodiplosis mosellana (Géhin), a common pest of wheat throughout the northern hemisphere, is known for two centuries but remains difficult to control due to its discrete behavior and its highly variable population level.<p>In general, the infestation levels in Wallonia (Belgium) are low, although levels could locally exceed worrying thresholds. <p>In the early 2000s, the sexual pheromone of S. mosellana has been identified in Canada. This discovery has led to the manufacturing of traps which have greatly improved the detection of this tiny insect. From 2007 to 2010 in Wallonia, S. mosellana captures have been daily registered in about 20 fields with different cropping histories and grown with different crops.<p>Insect captures by pheromone traps were numerous. Relation between amount of captures and risk measurement has been studied. As expected, only the males are attracted by the pheromone and the risk of ears infestation is mainly related to the presence of females. The correct interpretation of captures in pheromone traps has been established by the observation of fundamental differences between males and females concerning their mobility and their spatial distribution. <p>Despite the fact that pheromone traps are not real emergence traps, they have led to new information on adult emergence indicating that several emergence waves can be consecutive during the same year. <p>Forecasting the emergence of the adult orange wheat blossom midge is a key element on pest management. Insecticides treatments are sometimes justified when the egg laying period of the insect coincides with ear emergence of wheat. Emergence patterns established from captures of pheromone traps have been compared with the forecast of several models built in Europe or North America. These forecasting models were used with the meteorological data observed from 2007 until 2010. None of the six tested models provided a reliable forecast across the four years of our study. <p>Emergence data from catches in pheromone traps were very accurate because the number of catches were high and were taken each day. This emergence data showed a relation between emergence waves and rainfalls occurring during the preceding 3 to 6 weeks. The lag between inductive rain and emergence wave is constant in terms of temperature accumulation: it is equivalent to 160 degree–days above 7°C. This discovery, combined with experience from previous models, was incorporated into a new forecasting model.<p>In addition, the present work has also revealed the existence of a common bias in variety evaluation trials leading sometime to the concentration of the eggs in the earliest earing variety. In the current evaluation system, this bias leads to a sub-evaluation of the yield for the most precocious varieties. <p>Finally, the discovery of the inductive rain for adult emergence has been used in the screening for resistant varieties to S. mosellana by providing adults during the complete duration of the test. This application of the model allows to measure, under controlled conditions, the level of resistance of all varieties (early and late heading varieties) which are exposed homogeneously to the insect.<p>In total, this study has contributed to a better understanding of the orange wheat blossom midge and provides some new tools in the management of this pest.<p> / Doctorat en Sciences agronomiques et ingénierie biologique / info:eu-repo/semantics/nonPublished

L’objectif de ma thèse visait à étudier les processus évolutifs ayant conduit à l’évolution du mode de vie galligène et à rechercher des effecteurs impliqués dans l’induction des galles dans la famille des Gracillariidae (Lepidoptera) avec un accent particulier sur deux espèces, Borboryctis euryae et Caloptilia cecidophora. Nous avons ainsi démontré que ces deux espèces présentent la particularité de posséder un mode de vie intermédiaire entre mineur de feuille et inducteur de galle. Le tissu prolifératif présent dans la mine de B. euryae s’apparente en effet à une galle et les larves de C. cecidophora connaissent une transition du mode de vie mineur de feuille à galligène au cours de leur développement. Des campagnes de terrain ont permis de découvrir de nouvelles espèces de Caloptilia inductrices de galles, et leur étude phylogénétique a montré qu’elles forment un groupe monophylétique. Enfin, exploitant la transition de mode de vie de C. cecidophora ainsi que son contexte phylogénétique, nous avons appliqué une approche de transcriptomique comparative intra- et inter-espèce afin de rechercher des effecteurs candidats impliqués dans la formation de galle. / The aim of my thesis was to study the evolutionary processes that led to the evolution of the gall-inducing lifestyle and to look for effectors involved in the induction of galls in the Gracillariidae family (Lepidoptera) with a particular focus on two species, Borboryctis euryae and Caloptilia cecidophora. We have demonstrated that these two species have a particular intermediate life-style between leaf-miner and gall-inducer. The proliferative tissue in the B. euryae mine is similar to a gall and the larvae of C. cecidophora undergo a transition from leaf-miner to gall-inducer during their development. Field work has uncovered new gall-inducing Caloptilia species, and their phylogenetic study has shown that they form a monophyletic group. Finally, exploiting the transition of feeding habit of C. cecidophora as well as its phylogenetic context, we applied a comparative intra- and inter-species transcriptomic approach to search for candidate effectors involved in gall induction.

Les insectes ravageurs du gazon présents sur les terrains de golf du Québec sont la cause de l'application de pesticides de synthèse et entraînent des pertes économiques importantes à l'industrie du golf. Cette étude se divise en deux principaux volets soit 1-) de déterminer la distribution, l'abondance et l'écologie saisonnière des principaux insectes ravageurs du gazon sur les terrains de golf, et 2-) d'évaluer le potentiel de contrôle de nématodes entomopathogènes indigènes sur les terrains de golf du Québec. Le dépistage des insectes ravageurs sur 19 terrains de golf situés dans différentes régions du Québec en 2001, 2002 et 2003 indique que les populations les plus importantes de scarabée noir du gazon (Ataenius spretulus), d'Aphodius {Aphodius granarius) et de charançon du pâturin annuel (Listronotus maculicollis) se retrouvent dans le sud-ouest du Québec. Le ver gris (Agrotis ipsilon) est présent dans l'ensemble de la province alors que la tipule européenne {Tipula paludosa) se situe exclusivement dans la région de Québec. Le scarabée noir du gazon, Aphodius et la tipule européenne complètent une génération par année alors que deux générations sont observées chez le ver gris, une espèce migrante, et le charançon du pâturin annuel, lequel présente une génération à Rimouski. Des générations partielles et sans issues à la fin de la saison ont été observées pour le scarabée noir du gazon et le ver gris. L'échantillonnage de nématodes entomopathogènes réalisé en 2002 et 2003 sur 38 terrains de golf du Québec et de l'Ontario a permis d'isoler trois espèces de nématodes entomopathogènes: Steinernema carpocapsae, une première mention en Ontario, S. feltiae et S. kraussei, deux nouvelles mentions dans l'est du Canada. Steinernema feltiae s'est avéré l'espèce la plus virulente contre les larves de tipule européenne et les souches isolées lors de nos travaux n'ont pas démontré une activité supérieure à la souche commerciale à des températures froides. Afin d'optimiser l'efficacité des traitements, S. feltiae devrait donc être appliqué sur les terrains de golf du Québec lorsque les températures sont supérieures à 10°C.

Le pin gris (Pinus banksiana Lamb.) et l'épinette noire (Picea mariana Mill.) sont des conifères dominants dans le paysage forestier boréal québécois et ils possèdent des cônes adaptés leur permettant se régénérer efficacement après le passage du feu. L'impact des conditions de l'habitat après le feu sur la régénération est bien documenté, mais la consommation des graines reste peu étudiée. Afin d'évaluer la consommation des graines par les invertébrés et les vertébrés, des cages d'exclusion ont été installées dans quatre brûlis au nord de La Tuque suivant les feux de 2010. Nos résultats indiquent que les invertébrés sont responsables de la majorité de la consommation et que certaines espèces de carabes consomment les graines de pin gris ou d'épinette noire. Les résultats obtenus suggèrent que la consommation est une source importante de la mortalité des graines à un stade précoce de la régénération et peut nuire à son rétablissement.

Ravageurs de quarantaine, les mouches des fruits (Diptera : Tephritidae) constituent unecontrainte importante à l’exportation de la mangue au Burkina Faso. L’objectif de cette étudeétait d’améliorer nos connaissances sur l’écologie de ces ravageurs. Entre décembre 2007 etdécembre 2009, 1156598 Tephritidae ont été capturés dans 7 vergers présentant 8 cultivarsdifférents. Pendant cette période, l’évolution de la température, de l’hygrométrie et de lapluviométrie a été notée. 19764 mangues ont été collectées et observées afin de déterminerleur niveau d’infestation par ces insectes. Dix-huit espèces des genres Bactrocera, Ceratitis,et Dacus ont été identifiées, B. invadens et C. cosyra étant les plus abondantes. Les pics despopulations de mâles et de femelles, apparaissent entre mai et juin selon les sites. Les femelles,présentent aussi un pic en période de floraison des manguiers. Sept espèces de Tephritidaeinfestent les mangues et l’incidence moyenne de leurs dégâts varie entre 0% (Sabre) et 12,5%(Keitt), Keitt et Brooks sont les cultivars les plus infestés. 64% de ces dégâts sont causés parB. invadens et 31% par C. cosyra. L’inventaire des essences ligneuses autour de ces sites ainsique la collecte et l’incubation de leurs fruits entre avril 2008 et décembre 2009 ont aussi étéeffectués. 105 ligneux ont été recensés autour des vergers. Les fruits de 13 d’entre eux sontinfestés par 7 espèces de Tephritidae dont 6 se retrouvent aussi dans les mangues. Il s’agitsurtout de C. cosyra mais aussi de C. silvestrii, C. puntata et B. invadens.Ce travail montre les corrélations significativees entre les facteurs climatiques, la fluctuationdes populations, et les dégâts observés. Les espèces ligneuses alentours sont des refugespermettant le maintien des populations même hors saison de la mangue. Ces résultatsnouveaux permettent l’adaptation de la lutte contre ces ravageurs économiquement importantsau contexte agro-écologique de notre zone d’étude / Classified as a quarantine pest, mango fruit flies (Diptera Tephritidae) are an importantconstraint for mango exportation from Burkina Faso. The main objective of this study was theenhanced understanding of the ecology of mango’s Tephritids. 1156598 Tephritid flies weretraped from December 2007 to December 2009 in 7 mango orchards. During this monitoring,temperature, relative humidity and rainfalls were registered. 19764 mango fruits from 8cultivars were collected and obsreved during mango season in order to assess fruit fliesdamages. Eighteen Tephritids species notably from Bactrocera, Ceratitis and Dacus genuswere identified and B. invadens and C. cosyra are the dominant ones. The population peaks ofmales and females appear in the months of May & June according to the sites. The femalespresent a peak during the flowering period also of the mango trees. Seven species of mangoinfesting fruit flies have been identified and the incidence of this infestation varies between0% (Sabre) and 12.5% (Keitt). Keitt and Brooks are the most infested mango cultivars. 64 %of these damages are caused by B. invadens while 31 % by C. cosyra. The inventory of thewoody plants around these sites as well as the collection and the incubation of their fruitsbetween April 2008 and December 2009 were also carried out. 105 woody trees had beenlisted around the mango orchards. Out of which, the fruits of 13 trees were found infested by7 species of Tephritids, of which, 6 are also found in mangos. It is especially C. cosyra butalso C. silvestrii, C. puntata and B. invadens.This work shows significant correlations between Tephiritids population fluctuations, climaticfactors and mango damages. The woody species around mango tree orchards shelter thesepests even after mango season. These new results allow the adaptation of the mango fruit fliescontrol methods in the particular agro-ecological area of our study zone

L’agriculture intensive et les changements climatiques ont profondément modifié la biodiversité et les systèmes d’interactions trophiques dans les paysages agricoles, entrainant la perte de services écosystémiques tel que le contrôle biologique de ravageurs. La lutte biologique par conservation vise à restaurer la complexité des réseaux trophiques au sein des terres cultivées par l’utilisation de la diversité végétale et la mise en place d’aménagements fonctionnels. Ces travaux de thèse ont cherché à identifier, par des expériences en laboratoire et trois hivers de suivi des populations, comment la diversité végétale et son aménagement pendant la saison hivernale pouvait favoriser les ennemis naturels des pucerons dans les grandes cultures céréalières de l’ouest de la France. Les études en laboratoire ont montré que la diversité floristique cultivée dans les couverts hivernaux devait faire l’objet d’une sélection fonctionnelle. En particulier il est nécessaire de combiner plusieurs espèces, alliant attractivité et profitabilité pour les insectes parasitoïdes de pucerons présents dans la mosaïque agricole durant l’hiver. A l’échelle des parcelles cultivées, il a pu être démontré que l’augmentation des températures hivernales favorisait l’activité et la diversité des insectes parasitoïdes, mais aussi des prédateurs généralistes des communautés d’insectes de la faune du sol. La mise en place d’habitats fonctionnels par la sélection d’une diversité végétale adaptée à ces nouvelles conditions et aux besoins spécifiques de ces agents de bio-contrôle permet alors de promouvoir leur activité. En favorisant ces différentes guildes d’arthropodes pendant cette période de l’année, il pourrait être possible d’augmenter la pression précoce qu’ils exercent sur les populations de pucerons et de limiter le développement de ces dernières au printemps. L’ensemble des résultats obtenus suggère que la saison hivernale représente une période favorable au développement de méthodes durables pour la lutte biologique par conservation dans les régions au climat tempéré. / Intensive agriculture and global warming induced deep modifications in the agricultural landscapes’ biodiversity and trophic system structures, resulting in the loss of several ecosystem services such as pest biological control. Conservation biological control aims to restore trophic systems’ stability within arable lands by using plant diversity and creating functional habitats for natural enemies. This thesis aimed at identifying how vegetal diversity and its management during the winter season could favor aphids’ natural enemies in cereal intensive agricultural landscapes from the west part of France. Laboratory research and a follow-up of populations over three consecutive winters led to significant results, further developed in this thesis. The experimental laboratory research showed that the selection of the flower diversity used in sown winter cover crops should take into account their functional traits. It is indeed necessary to use a variety of species, thus combining attractiveness and profitability for the aphid’s parasites present in the agricultural mosaic during wintertime. At the field scale, studies demonstrated that warmer winter conditions are also favoring the activity of generalist ground dwelling predators, as well as that of parasitoids. The implementation of functional habitats, through the selection of an adequate plant diversity better adapted to the changing climates and to the aphids’ natural enemies’ needs, allowed to support the ground predators’ activities. Consequently, their increased activity should contribute to the early regulation of aphid populations, allowing to decrease the intensity of their population dynamics during the growing seasons. The results obtained in this thesis suggest that winter constitutes a favorable period/season for the development of new methods within the conservation biological control framework/biological control framework for conservation in temperate climatic areas.

Les réseaux hydrographiques sont caractérisés par leur structure hiérarchique de type dendritique (ramifié) et l'hétérogénéité spatio-temporelle du milieu. En effet, l'hétérogénéité de l'habitat sur les cours d'eau varie selon le temps (variations saisonnières), la dimension longitudinale (caractéristiques physico-chimiques et courant) et la dimension latérale (connectivité entre le cours principal et les annexes hydrauliques). Ces variations des paramètres environnementaux sont soit graduelles le long des branches du réseau hydrographique (gradient physico-chimique, courant), soit discrètes entre les branches du réseau (diversité de l'habitat). La structure du réseau hydrographique va, par conséquent, influencer la distribution, les déplacements et le flux génique des organismes inféodés aux cours d'eau. Les objectifs de cette thèse étaient de tester (i) l'effet de la topologie du réseau hydrographique sur la dispersion et le flux de gènes, et (ii) l'effet des variations environnementales sur la distribution et les traits phénotypiques des individus liés à la dispersion. Pour répondre à ces objectifs nous avons utilisé une approche empirique, en menant notre étude sur le bassin moyen de la Loire chez une espèce de demoiselle, le Calopteryx splendens (Odonates : Zygoptères). Parallèlement nous avons développé un modèle théorique permettant de simuler la dispersion et le flux de gènes sur des réseaux hydrographiques artificiels. Ainsi nous avons mis en évidence une distribution discontinue des individus sur le cours d'eau et un cline morphologique sur le bassin de la Loire entre l'amont et l'aval. Ce cline est lié aux caractéristiques physico-chimiques de l'eau. Ces variations morphologiques n'influencent pas les capacités de dispersion, mais affectent la survie des individus. La survie et la densité sont les facteurs déterminants de la dispersion chez C. splendens. Les analyses génétiques ont montré un isolement par la distance et une forte structuration génétique sur le bassin versant, mais l'absence d'entités génétiques clairement définies. Ceci peut être expliqué par la présence de flux de gènes entre les sous-bassins et une structure en métapopulation à l'échelle du réseau hydrographique. Ces résultats sont les premiers obtenus à l'échelle d'un bassin versant tel que la Loire sur des populations naturelles. L'étude a également permis de réaliser le logiciel Gene-Net testant l'effet de la géométrie des réseaux hydrographiques sur la structure génétique des populations d'organismes d'eau douce.

La famille des Tephritidae comprend de nombreux ravageurs des cultures fruitières d'importance majeure. Leur contrôle nécessite des outils de lutte utilisables dans un contexte de développement durable de l'agriculture, telle que la lutte biologique. Fopius arisanus (Sonan) été introduit fin 2003 à La Réunion afin d'y limiter les populations des huit espèces de Tephritidae d'importance économique. Cette étude regroupe les travaux menés sur le comportement de sélection de l'hôte des femelles de F. arisanm. Elles parasitent toutes les espèces locales de Tephritidae nuisibles , mais préfèrent les espèces de la tribu des Dacini. Elles répondent à des infochimiques variés. Ce comportement généraliste peut les amener sur des fruits ou des Tephritidae non hôtes. Nous supposons que les interactions hôte-parasitoïde sont modelées par des mécanismes génériques. Nous discutons de l'adéquation entre ce comportement et la variabilité de son environnement originel.

L'abeille en contention peut associer une récompense sucrée au scan antennaire d'une plaque métallique. Pour étudier le rôle des récepteurs nicotiniques dans cet apprentissage, des antagonistes nicotiniques (mécamylamine, MLA ou α-bungarotoxine) ou un inhibiteur de la NO-synthase (le L-NAME) ont été injectés dans l'hémolymphe à des doses sans effet sur la perception ou la motricité. La mécamylamine a bloqué le rappel de la trace mnésique et l'apprentissage en un essai sans affecter la formation de la mémoire à long terme (MLT) qui se produit spécifiquement durant l'apprentissage en plusieurs essais. Par contre, le L-NAME, l'α- bungarotoxine et le MLA ne bloquent que la formation de la MLT. Cette dissociation pharmacologique indique l'existence de plusieurs types fonctionnels de récepteurs nicotiniques. Ceux qui sont sensibles au MLA et à l'α-bungarotoxine seraient couplés à la NO-synthase.

Dans l'optique de lutte biologique par conservation, les conditions bio-écologiques pour maintenir les auxiliaires ont été étudiées dans les agroécosystèmes de l'Ouest de la France. <br /><br />Des inventaires de l'entomofaune et de la flore ont été réalisés sur cinq types d'exploitations comportant des cultures de choux légume et porte-graine sites. Les Névroptères (Chrysopidae et Hemerobiidae) prédateurs des pucerons du chou, Myzus persicae et Brevicoryne brassicae, ont été utilisés en tant que modèle d'étude. Leur abondance et distribution sont liées à la structure paysagère à l'échelle de l'exploitation. <br />L'étude sur les mouvements des populations des espèces du complexe Chrysoperla carnea (Chrysopidae) a montré par les inventaires et l'analyse du contenu des tubes digestifs des adultes (identification des grains de pollens consommés, miellat), que C. affinis et C. lucasina ont des déplacements nycthéméraux et saisonniers entre plusieurs types d'habitats (sites d'hivernage, de repos, d'alimentation et de reproduction) pour effectuer leur cycle de vie au sein et entre les agroécosystèmes. Les résultats ont permis également de vérifier qu'il existe trois types de vols : de migration vers et depuis les sites d'hivernage, migration de préoviposition des femelles et dispersion. <br /><br />Nos résultats permettent de proposer des aménagements de l'environnement proche des cultures par l'apport d'habitats pour attirer et maintenir les Névroptères dans les agroécosystèmes comprenant des cultures de choux.