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Institut Sophia Agrobiotech

UMR INRA - Univ. Nice Sophia Antipolis - Cnrs

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Stages Master 2018-2019

Écologie comportementale et biocontrôle : étude de l'effet des huiles essentielles sur les Trichogrammes

Pour construire l’agriculture de demain, la recherche agronomique se doit de trouver des solutions alternatives efficaces aux pesticides. Dans cette optique, plusieurs stratégies de biocontrôle peuvent être adoptées, voire couplées entre elles. Par exemple, il peut être intéressant de combiner la lutte biologique à l’aide d’organismes auxiliaires (tels que les insectes parasitoïdes) et l’utilisation de produits phytopharmaceutiques dits de biocontrôle. Ces substances d’origine naturelle sont des alternatives non chimiques qui se substituent aux produits phytosanitaires de synthèse. En particulier, certaines huiles essentielles, extraites des plantes, montrent des propriétés insecticides et antifongiques, et commencent à être commercialisées à usage phytopharmaceutique. Bien qu’étant d’origine naturelle, il est nécessaire d’évaluer l’impact de ces huiles essentielles afin de s’assurer que leur application ne nuise pas aux régulations naturelles des cultures qui reposent sur les insectes auxiliaires.

L’objectif de ce stage est de tester l’effet de différentes huiles essentielles sur un auxiliaire de lutte biologique parmi les plus utilisés : le Trichogramme. Ces parasitoïdes du genre Trichogramma sont de petites guêpes (<1mm) qui pondent leurs œufs à l’intérieur des œufs de leurs hôtes (différents insectes ravageurs). Les trichogrammes se développent alors aux dépends des œufs hôtes et entraînent leur mort. Lâchés massivement dans les cultures, ils permettent ainsi de limiter, voire de bloquer l'installation de populations de ravageurs.

Concrètement, le stagiaire travaillera en autonomie sur deux types d’expériences : des tests de choix et des tests de survie. Les tests de choix seront réalisés à l’aide d’un olfactomètre à quatre branches qui permettra de déterminer si l’odeur de l’huile essentielle est attirante, repoussante ou neutre pour un ensemble de souches et d’espèces de trichogrammes disponibles au laboratoire. Les tests de survie évalueront l’innocuité des huiles essentielles sur le développement des parasitoïdes. Le stagiaire sera également responsable de l’élevage des trichogrammes dont il aura besoin pour ses expériences. Le travail combinera des techniques variées d'écologie comportementale (tests de choix), d'écologie chimique (tests de toxicité) et d'analyse de données (quantification de présence des Trichogrammes par analyse d'image et statistiques associées). Ce projet est mené en collaboration entre trois équipes de l'Institut Sophia Agrobiotech et l'Institut Chimique de Nice.

Profil recherché : goût pour l’expérimentation avec des insectes ; familiarité avec l’informatique, la manipulation et l’analyse de données ; intérêt pour le développement d’une agriculture respectueuse de l’environnement.

Encadrants :Vincent Calcagno & Louise van Oudenhove

Ecologie comportementale et mouvement des parasitoïdes du genre Trichogramma : expérimentation et suivi par analyse d’images

Les trichogrammes sont des micro-guêpes (un demi-millimètre de long) parasitoïdes utilisées en lutte biologique en substitut des insecticides, pour lutter notamment contre la pyrale du maïs, un Lépidoptère ravageur. Les trichogrammes pondent dans les œufs de leurs hôtes et se développent à leur dépend, entraînant leur mort. Afin d’optimiser son déploiement en lutte biologique, il est capital de comprendre comment ce parasitoïde évolue dans l'espace et explore son environnement à la recherche d’œufs hôtes. Nous développons au laboratoire des méthodes permettant de caractériser finement les déplacements et comportements d'un ou plusieurs trichogrammes dans des mini-paysages artificiels. Nous utilisons pour ceci un suivi photo/vidéo haute-définition des individus durant plusieurs heures, ces données étant ensuite analysées automatiquement par des techniques de computer-vision. L'objectif de ce stage sera de comprendre et de caractériser l’effet de la densité des individus et la distribution spatiale des œufs hôtes, sur la vitesse de diffusion dans l’espace de groupes de trichogrammes dans leur environnement. Il sera en particulier recherché une hétérogénéité intra-spécifique dans les stratégies de recherche (individus « sédentaires » ou « explorateurs »), en couplant un protocole expérimental en « double spirale » (échelle populationnelle, plusieurs mètres) et étude fine par vidéo des trajectoires individuelles (échelle individuelle, quelques centimètres). De nombreuses souches et espèces sont disponibles au laboratoire et pourront être comparées. Ce stage combine un aspect comportemental et un aspect méthodologique associé aux techniques d'analyses d’images et méthodes statistiques associées.

Profil recherché : goût pour l'expérimentation avec des insectes et l'écologie comportementale, familiarité avec l'informatique et la manipulation de données, intérêt pour le développement d’une agriculture respectueuse de l'environnement, travail en équipe

Encadrants : Vincent Calcagno & Ludovic Mailleret

Combinaison de microhabitats artificiels et de ressources alimentaires pour des acariens agents de lutte biologique

Dans un contexte de réduction de l’usage de pesticides, les “plantes de biocontrôle” ajoutées intentionnellement dans les systèmes de culture peuvent améliorer la lutte biologique contre différents ravageurs et ainsi accroître la productivité de la culture par bénéfice mutuel. Les acariens prédateurs (Phytoseiidae) sont des auxiliaires de lutte biologique utilisés contre de nombreux ennemis des cultures. Leur établissement et leur survie peut être favorisé par la présence de plantes banque porteuses de domatia. Constituées de petites cavités parfois pileuses situées sous les feuilles, les domaties fournissent un refuge aux acariens prédateurs (O'Dowd and Wilson 1989). Elles sont connues pour influencer les acariens prédateurs dans leurs activités de prospection, nourrissage, accouplement, oviposition, camouflage, et autres comportements (Kreiter et al., 2002). En favorisant les acariens prédateurs, elles permettent indirectement un meilleur contrôle biologique des ravageurs sur la culture (Parolin et al. 2013).

Une approche innovante vise à remplacer les domatia portées par les plantes par des matériaux de substitution, afin de pouvoir utiliser ces micro-habitats sur une grande variété de plantes et pas uniquement celles porteuses de domaties. Plusieurs matériaux ont été testés (Tamaki and Halfhill 1968, Roda et al. 2001, Seelmann et al. 2007, Kawashima et al. 2011, etc.), mais sans aller jusqu'ici à une utilisation en routine dans les programmes de contrôle biologique des ravageurs. La disponibilité de nourriture (proies, pollen, nectar, etc.) est également un facteur améliorant significativement l’installation des acariens prédateurs dans une culture. La ponte et l'abondance d’acariens prédateurs sont même significativement plus élevées dans les traitements combinant la présence d’une ou deux ressources alimentaires et de fibres, jouant le rôle de domatia artificiels (Pekas & Wäckers 2017).

Le sujet de stage vise à optimiser l’utilisation de microhabitats et leur combinaison avec un ou plusieurs types de nourrissage pour stabiliser de manière durable des populations d’acariens prédateurs dans une culture sous serre. Les principales questions étudiées lors de ce stage concerneront :

  • Les modes d’application de microhabitats dans la culture.
  • La distribution spatiale et temporelle des microhabitats sur la plante.
  • L’effet de synergie de la combinaison des facteurs abri et nourriture(s).

Profil recherché : goût pour l'entomologie/acarologie, l’expérimentation, la récolte et l’analyse de données. Organisation, autonomie, communication, aptitude rédactionnelle, rigueur et minutie. Maitrise de la langue anglaise (lecture, synthèse de littérature en anglais).

Encadrants : Cécile Bresch & Ludovic Mailleret