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OpenEdition Books IRD Éditions Référence Interactions insectes-plantes

Interactions insectes-plantes

 | 
Paul-André Calatayud
, 
Frédéric Marion-Poll
, 
Nicolas Sauvion
, 
et al.

Table des matières

Marion Guillou

Préface

Les insectes, nouveaux soldats de la sécurité alimentaire mondiale ?

Nicolas Sauvion, Paul-André Calatayud, Denis Thiéry et al.

Introduction

Partie 1. Le monde fascinant des insectes

Paul-André Calatayud

Le monde fascinant des insectes

Philippe Le Gall et André Nel

Chapitre 1. Paléoentomologie des insectes associés aux plantes

Les signaux de lhistoire évolutive des relations plantes-insectes
Les grandes étapes de l’histoire évolutive des interactions plantes-insectes
Alain Roques, Olivier Dangles, Nathalie Gauthier et al.

Chapitre 2. Les bio-invasions d’insectes

Espèces introduites versus espèces invasives
Facteurs d’une invasion « réussie »
Phase d’introduction
Phase d’établissement
Risques d’extinction des populations de petite taille
Importance de l’aspect évolutif
Interactions avec les communautés autochtones
Phase d’expansion
Une expansion stratifiée
Résistance biotique des écosystèmes
Conclusions
Ampleurs et accélération du phénomène invasif à l’échelle mondiale
Conséquences économiques
Comment gérer ce phénomène en cours d’amplification ?
Plus de 1 000 espèces exotiques en europe
Ordres et familles concernés
Évolution temporelle et origine des introductions
Régions et habitats colonisés
Voies et vecteurs d’invasion
Claire Vidal, Nathalie Gauthier, Didier Rochat et al.

Chapitre 3. Quelques exemples de bio-invasions dans le monde

La mouche blanche du tabac, l’aleurode bemisia tabaci
Bemisia tabaci : un problème taxonomique
Biotypes et complexe d’espèces
Dispersion géographique
Historique de l’expansion
Cas des biotypes invasifs B et Q
Facteurs spécifiques et anthropiques du succès invasif
Contrôle de B. tabaci
Les longicornes asiatiques anoplophora glabripennis et a. chinensis
Espèces introduites ? Espèces invasives ?
Dégâts
Voies d’introduction
Foyers d’infestation d’A. glabripennis
Foyers d’infestation d’A. chinensis
Plantes hôtes
Analyse des risques liés à l’introduction d’A. chinensis en Europe
Alternatives à l’éradication
Le tigre du platane, Corythucha ciliata : un nouvel envahisseur
Facteurs de dissémination
Plantes hôtes de C. ciliata
Biologie
Symptômes et dégâts
Traitements
Les mouches des fruits (diptera, tephritidae)
Récentes invasions
Incidence et risques nouveaux
Avantages comparatifs du genre Bactrocera
Méthodes de lutte
La teigne guatémaltèque de la pomme de terre, tecia solanivora
Histoire de l’invasion
Le paradoxe génétique de Tecia solanivora
Traits biologiques et succès invasif
Facteurs à l’origine des pullulations
Incidence de l’accroissement des échanges commerciaux
Perturbations climatiques
Ennemis naturels
Le charançon rouge du palmier, rhynchophorus ferrugineus
Biogéographie et historique de l’expansion
Importance économique
Traits biologiques
Symptômes d’infestation, dégâts et prophylaxie
Une nécessité pour lutter contre le CRP : la mise en quarantaine
Détecter le CRP : un casse-tête et une course contre la montre
Détection visuelle, sonore et par rayonnement
Piégeage par phéromone : surveillance et lutte directe
Moyens de lutte
Lutte chimique
Lutte biologique et mécanique
Conclusion
Le puceron du soja en Amérique du Nord, Aphis glycines
Historique de l’invasion
Biologie et écologie du puceron en Amérique du Nord
Les dégâts causés et le seuil de préjudice économique
Les ennemis naturels
Résistance des plantes
Moyens de lutte actuels
Futurs risques associés au puceron du soja
Conclusions
Les cicadelles et cochenilles
Scaphoideus titanus (Hemiptera, Cicadellidae)
Homalodisca vitripennis (Hemiptera, Cicadellidae)
La cochenille, Phenacoccus manihoti
Marie-France Corio-Costet et Nathalie Mondy

Chapitre 4. Besoins nutritifs des insectes

Introduction
Les protéines, les acides aminés et les acides nucléiques
Les glucides
Les Lipides
Les acides gras et dérivés
Les stérols et dérivés
Les vitamines et les minéraux
L’eau
Consommation et balance nutritionnelle
Paul-André Calatayud et Bruno Le Ru

Chapitre 5. Les pièces buccales et l’alimentation des insectes

Introduction
Les entognathes et les ectognathes : définition
Les différents types d’appareils buccaux : « se nourrir à sa façon »
Les insectes « broyeurs »
Les « broyeurs-suceurs »
Les « broyeurs-lécheurs »
Les insectes « suceurs »
Les « suceurs-lécheurs » type « suceur-labial »
Les « suceurs-lécheurs » type « suceur-maxillaire »
Les « piqueurs-suceurs »
Les sensilles ou « poils sensoriels » des pièces buccales
Les glandes associées aux pièces buccales
Les glandes mandibulaires, hypopharyngiennes et maxillaires
Les glandes labiales
Mécanisme et contrôle de la prise de nourriture
Régulation de la prise de nourriture
Paul-André Calatayud et Yvan Rahbé

Chapitre 6. Le tube digestif des insectes

La structure du tube digestif des insectes
Devant le tube digestif : glandes et sécrétions salivaires
Le stomodeum
Le mésentéron
La matrice péritrophique
Le proctodeum, la chambre filtrante et le rectum
À côté du tube digestif, caeca et « bactériomes » para-digestifs
L’évolution du tube digestif des insectes
Micro-organismes et tube digestif, entre symbiose et pathogénie
Les fonctions du tube digestif des insectes
Digestion et absorption, la fonction régalienne
La digestion
L’absorption
Défenses métaboliques, les intentions cachées
L’intestin moyen comme glande endocrine, un possible grand orchestrateur
Intestin moyen et immunité, de l’autre côté de la barrière
Tube digestif et communication, les nobles fonctions de la défécation et de l’excrétion
Paul Nardon et Abdelaziz Heddi

Chapitre 7. La symbiose chez les insectes phytophages et granivores

Les différents types de symbiose
Définition générale
L’ectosymbiose
L’endosymbiose
L’endocytobiose
Les endocytobioses sont héréditaires
Types d’endocytobiose
Rôle des endocytobiotes interactions physiologiques
Les ectosymbioses
Effets morphogénétiques de l’endocytobiose
Les endocytobiotes intégrés (type II)
Synthèse de protéines particulières
Autres fonctions des endocytobiotes
Action sur le métabolisme énergétique mitochondrial
Action sur le comportement
Le symbiocosme
Interactions moléculaires et immunitaires dans les bactériocytes, le modèle Sitophilus spp.
Paul-André Calatayud, Frédéric Marion-Poll et Denis Thiéry

Chapitre 8. La réception sensorielle chez les insectes

La vision chez les insectes
Les yeux simples
Les yeux composés
Autres récepteurs visuels
Influence des caractéristiques visuelles des plantes sur les insectes
La communication sonore chez les insectes
La friction
La déformation
La circulation d’air
La percussion
La vibration des ailes
La mécanoréception
Description des sensilles mécanoréceptrices
Fonctionnement des sensilles mécanoréceptrices
La Chimioréception
Description des sensilles chimioréceptrices
Fonctionnement des sensilles olfactives
Reconnaissance membranaire
Transduction
Spécificité des chimiorécepteurs
Fonctionnement des sensilles gustatives
Jean-Pierre Rospars

Chapitre 9. Le cerveau de l’insecte

Structure du cerveau
Les lobes optiques et les informations visuelles
Structure des lobes optiques
Fonctions des lobes optiques
Détection des mouvements
Détermination de l’orientation
Détermination du flux optique
Le complexe central et la locomotion
Structure du complexe central
Le complexe central et l’orientation du vol
Le complexe central et la commande de la marche
Les lobes antennaires et l’olfaction
Structure du deutocérébron
Le codage des odeurs dans les lobes antennaires
Analyse du code olfactif dans le lobe latéral du protocérébron et dans les corps pédonculés
Les corps pédonculés et la mémoire
Structure des corps pédonculés
La trace mnésique se situe dans les synapses des corps pédonculés
Autres fonctions des corps pédonculés
Limites de l’apprentissage
Fonctions cognitives
Jean-Luc Mercier, Christine Errard et Brigitte Frérot

Chapitre 10. L’identité chimique des insectes

Nature de l’information chimique
Définition de la signature chimique
Généralités sur la reconnaissance d’un congénère
Reconnaissance chez les insectes non sociaux
Reconnaissance chez les insectes sociaux : « reconnaissance coloniale »
Universalité des molécules
Plasticité de l’information
Information chimique utilisée dans les interactions sociales
Rapprochement des sexes
Exploitation des ressources alimentaires
Alarme, défense et agression
Phéromones d’alarme
Produits de défense
Reconnaissance coloniale
Rôle de la plante dans la modulation des interactions entre congénères
Rapprochement des sexes
Choix du site de ponte/nidification
Rôle du végétal
Rôle du matériel du nid
Dissémination des graines
Symbioses
Influence de la nourriture sur l’identité coloniale
Détournement de l’information chimique (cas des tricheurs)
Reproduction de la plante
Attraction des proies
Parasitisme social
Détournement des codes de reconnaissance chez les parasites sociaux
Groupes mixtes artificiels

Partie 2. La plante et les facteurs de l'environnement

Alain Ratnadass et Jean-Philippe Deguine

Chapitre 11. Plantes cultivées versus plantes sauvages

Co-évolution insectes phytophagesplantes, ou changement d’hôte ?
Polyphagie-monophagie
Conséquences de l’intervention de l’homme
Généralités
Effets interspécifiques liés aux techniques culturales
Effet de la domestication sur la sensibilité des plantes cultivées aux insectes phytophages
Maintien des défenses naturelles des plantes par la sélection massale traditionnelle
Réduction des défenses naturelles des plantes due à la sélection et aux pratiques agronomiques
Sélection de variétés améliorées résistantes exprimant simultanément plusieurs stratégies de défense
Limites de la sélection pour la résistance
Optimisation du mode de déploiement des résistances variétales
Les plantes sauvages, sources de gènes de résistance
Les plantes sauvages, sources d’infestation par les ravageurs
Adaptation à des plantes cultivées introduites d’insectes phytophages indigènes
Les plantes sauvages, hôtes alternatifs ou réservoirs de ravageurs
Les plantes sauvages, sources d’auxiliaires
Les fleurs, sources d’alimentation des adultes de parasitoïdes
Les plantes sauvages, abris de proies alternatives
De nouvelles stratégies de culture
Conclusions
Jean-François Debras et Hugues Mouret

Chapitre 12. Biodiversité végétale et richesse en arthropodes

Introduction
Facteurs influençant la diversité en arthropodes
La composition botanique
La structure de la haie
Les effets de la haie
L’entretien ou le mode de conduite
Intérêt d’augmenter la richesse de l’environnement en auxiliaires
Principes de précaution
Choix des essences végétales
Connaissance du peuplement des végétaux et des maladies qu’ils peuvent abriter
Rôle des structures spatiales sur la distribution des espèces
Les corridors
Qualité de fermeture, taille du maillage et nombre d’intersections
Mosaïque paysagère
Effet stabilisant de la diversité des milieux
L’effet barrière
Rôle des annexes
Talus, bords de route et prairies maigres
Le compost
Quels animaux dans les milieux anthropisés ?
Les auxiliaires indirects
Cycle de la matière et composition des organismes
Les chaînes trophiques et les arthropodes recycleurs
Les nécrophages
Les coprophages
Les saprophytes
Les saproxylophages
Influence des plantes sur les recycleurs et les décomposeurs
Paul-André Calatayud, Nicolas Desneux et Philippe Le Gall

Chapitre 13. Caractéristiques chimiques des plantes

La chimie de la plante
Métabolisme primaire
Métabolisme secondaire
Les terpénoïdes et les stéroïdes
Les alcaloïdes
Les composés phénoliques
Les glycosides
Localisation des substances végétales
Variabilité des substances végétales
Variation nycthémérale
Variation saisonnière
Variation annuelle
Influence des facteurs abiotiques
Effet de la lumière
Effet de l’augmentation de la température et du CO2 atmosphérique
Effet du sol
La plante, source de nourriture peu idéale pour les insectes !
Paul-André Calatayud, Jean-Pierre Garrec et Michel Nicole

Chapitre 14. Adaptation des plantes aux stress environnementaux

Mécanismes généraux de réponse des plantes aux contraintes de l’environnement
Réponse des plantes à la sécheresse
Conséquences de la sécheresse sur la physiologie des plantes
Mécanismes de résistance à la sécheresse
Réponse des plantes à la pollution atmosphérique
La réponse va dépendre de la plante
La réponse va dépendre du polluant
Impact des stress abiotiques subis par la plante sur les insectes
Face à la sécheresse
Face à la pollution atmosphérique
Localisation et reconnaissance des plantes
Ressources nutritionnelles des plantes
Modifications des systèmes de défenses chimiques et physiques
Réponses physiologiques de la plante aux agressions de micro-organismes
Le déterminisme génétique de la résistance
La réaction d’hypersensibilité (RH)
Les gènes de résistance (R) : rôles et structures
Les déterminants de l’avirulence
La transduction du signal
Le choc oxydatif : les formes réactives de l’oxygène (FRO)
Résistances systémiques et hormones de signalisation et de régulation de défense
Interconnexion des différentes voies de signalisation
Les réactions de défense
Les éliciteurs des réactions de défense
Le renforcement des barrières physiques
L’obstruction des vaisseaux
Les molécules antimicrobiennes
Une réponse originale : l’extinction de gènes ou « gene silencing »

Partie 3. Des stratégies d'exploitation de la plante aux stratégies mutualistes

Emmanuel Desouhant et Frédéric Menu

Chapitre 15. Le choix de la plante hôte et les conséquences adaptatives

Le choix des « bonnes mères »
Existe-t-il des « mauvaises mères » ?
Frédéric Menu et Emmanuel Desouhant

Chapitre 16. Synchronisation des cycles de reproduction des insectes et des plantes

La diapause hivernale : un trait contribuant à la synchronisation
Quelques définitions
Synchronisation entre partenaires sexuels
Synchronisation des émergences d’adultes avec la plante hôte
La diapause prolongée : un retard salutaire dans un monde imprévisible
Intérêt de se maintenir ou pas en diapause
Mécanismes éco-physiologiques responsables du bet-hedging diversifié ?
Didier Rochat, Emmanuel Desouhant et Frédéric Menu

Chapitre 17. Exploitation de la plante hôte pour l’alimentation et la reproduction

Compromis évolutif nutrition/reproduction
La déprédation simple vue par l’agronome
Introduction
Nuisibilité pour la plante et une culture : effets individuel et de groupe
Effet individuel
Effet de groupe
Typologie des déprédations par organe touché : effets et acteurs
Rhizophage
Consommateur d’autres organes souterrains
Foreur de tiges et xylophage
Phyllophage, défoliateur ou mineur
Piqueur-suceur de sève et d’autres tissus
Floricole : pollinivore/carpophage (ovaire non ou juste fécondé)
Frugivore (fruits en croissance ou matures)/séminivore
Conclusions
Marie-France Corio-Costet et François Lieutier

Chapitre 18. Associations insectes-champignons

Les bénéfices des stratégies d’exploitations mutualistes pour les partenaires
Bénéfices pour les insectes
Bénéfices pour les champignons
Panorama des associations insectes-champignons
Interactions mutualistes facultatives
Interactions mutualistes obligatoires
Kalina Bermudez-Torres, Luc Legal et François Lieutier

Chapitre 19. Exploitation des métabolites secondaires de la plante hôte

La communication chimique
Effets synergiques des métabolites secondaires
Stimulation des émissions phéromonales
Les métabolites secondaires comme précurseurs de la production de phéromones
La défense des insectes contre leurs prédateurs
Introduction
Séquestration ou métabolisation ?
Exemple de métabolisation-excrétion
Exemple de séquestration de composés toxiques
Séquestration précurseur et biosynthèse de novo
Coût énergétique de la défense chimique
Un paradoxe
Exemple
Modes d’action des métabolites secondaires sur les prédateurs
Toxicité
Anti-appétence
Produits adhérents
Diversité des types de défense chimique
Insectes contre insectes
Insectes contre arachnides
Insectes et amphibiens : le cas des dendrobates
Insectes toxiques et oiseaux
Autres prédateurs d’insectes
David Giron, Elisabeth Huguet et Franck Dedeine

Chapitre 20. Manipulation de la plante par les insectes endophytes

L’art de la manipulation
Les bénéfices nutritionnels pour les endophytes
Les défenses végétales en réponse aux insectes endophytes
Manipulation, phytohormones et endosymbiotes
Guy Rodet

Chapitre 21. Mutualisme entre insectes et plantes, des ennemis réconciliés

Pollinisation entomophile et reproduction sexuée des angiospermes
Origines de la pollinisation entomophile
Caractères floraux liés à l’entomophilie, ou ontologie des bouquets
L’hermaphrodisme chez les Angiospermes
Séduire par la vue
Séduire par le parfum
Séduire et récompenser
Le syndrome de pollinisation
Diversifications liées aux interactions entre les fleurs et les insectes
Co-évolution Angiospermes-insectes ?
Les pollinisateurs généralistes
Les pollinisateurs oligolectiques
Les pollinisateurs spécialistes
Pertes du mutualisme
Les mutualismes plantes-fourmis
La myrmécophilie
La myrmécochorie
Importance des mutualismes insectes-plantes et perspectives

Partie 4. Pourquoi et comment choisir une plante ?

Denis Thiéry, Thierry Brévault, Serge Quilici et al.

Chapitre 22. Recherche de la plante hôte à distance

Les étapes du processus de recherche
Médiateurs chimiques utilisés dans la localisation à distance
Des déchets du métabolisme aux médiateurs chimiques
Médiateurs chimiques volatils impliqués dans l’attraction à distance
Nature chimique des molécules volatiles
Composition du bouquet d’odeurs et modalités d’émission par les plantes
Transport et structure
Attractivité
Rôle des caractéristiques visuelles de la plante
Les rayonnements réfléchis par la plante
Couleur, silhouette, forme et taille
Leurre visuel
Caractéristiques visuelles et spécialité alimentaire
Comportement d’orientation des insectes
Prospection et recherche en l’absence d’informations précises
Recherche utilisant des informations fiables
Mécanismes d’orientation
Autres réponses
Modulation des comportements de recherche
Facteurs exogènes
Vent
Pression atmosphérique
Distribution et structure des ressources
Compétiteurs et ennemis naturels
Facteurs endogènes
Rythme biologique
Âge et maturation ovarienne
État nutritionnel et satiété
Expérience
Conclusions et pistes de recherche
Denis Thiéry, Sylvie Derridj, Paul-André Calatayud et al.

Chapitre 23. L’insecte au contact des plantes

Stimuli végétaux impliqués lors de la ponte
Stimuli physiques
Association de stimuli tactiles et chimiques
Stimuli chimiques
Aspects conceptuels
La cuticule végétale
Typologie de l’information chimique utilisée dans la ponte
Architecture, structure et fonctionnement des organes impliqués dans la ponte
Seuils de détection et seuils comportementaux
Centralisation des informations et régulation
Séquences comportementales aboutissant à la ponte
Choix de la plante et prise de nourriture
Le cas des insectes broyeurs
Orientation et examen au contact
Stimuli internes et externes de régulation
Apprentissage et motivation interne
Adaptation à l’hôte
Le cas des insectes piqueurs-suceurs
Pistes de recherches et d’applications
Jérôme Moreau et Denis Thiéry

Chapitre 24. Qualité de la plante hôte et succès reproducteur

Influence sur le développement larvaire et la taille de l’adulte
Influence sur les capacités reproductives des adultes
Rencontre des sexes
Influence sur la production de phéromones sexuelles
La plante, lieu de rendez-vous
Les capacités reproductrices des femelles
Les contraintes spécifiques
Rôle du mâle sur les performances reproductrices des femelles
Qualité de la plante et rôle des sexes
Choix de la plante et fécondité
Qualité de la plante hôte et fertilité
Compromis évolutif fertilité-fécondité
Durée de vie des adultes et délai avant la première ponte
Compromis reproduction-dispersion
Effet sur les prédateurs et les parasitoïdes
Conclusion
Denis Thiéry et Jérôme Moreau

Chapitre 25. Induction natale de la préférence pour l’habitat (NHPI)

Les travaux fondateurs de hopkins
Le conditionnement préimaginal : de l’observation à la démonstration
Héritage chimique ou pas ?
Signification et valeur adaptative du nhpi
Hypothèse 1 : le signal de l’habitat
Hypothèse 2 : corrélation entre préférence et performance
Conclusion et perspectives

Partie 5. Défense des plantes contre les insectes. Se défendre sans pouvoir s'échapper

Philippe Giordanengo et Yvan Rahbé

Défense des plantes contre les insectes

Se défendre sans pouvoir s’échapper

Maurice Vaissayre, François-Régis Goebel, Philippe Giordanengo et al.

Chapitre 26. Défenses constitutives

Défenses morphologiques
Le cas du cotonnier
Le cas de la canne à sucre
Contexte
La silice, une alternative à la lutte chimique
Mode d’action de la silice
Cas des arbres
Pilosité foliaire
Épaisseur et dureté de l’écorce
Défenses chimiques
Cas des Solanacées
Les trichomes
Les glycoalcaloïdes
Cas des conifères
Les canaux résinifères
Les poches à résine
François Lieutier, Philippe Giordanengo, Sébastien Dugravot et al.

Chapitre 27. Défenses induites

défenses directes induites
Réactions induites locales chez les conifères
Le flux de résine induit
La réaction hypersensible
Les pucerons et la réponse locale
Réactions systémiques induites
Voies chimiques et mécanismes moléculaires
Réponses physiques et chimiques des arbres
Effet sur la structuration des communautés d’insectes phytophages
Défenses indirectes induites
De la perception de l’agression à la mise en place du signal
Percevoir un agresseur
La transduction du signal
La nature chimique des signaux volatils
Écologie et évolution des défenses indirectes induites
Les COV : un signal informatif aux entomophages
Plantes – Entomophages : des interactions mutualistes ?
Les COV sont perçus par d’autres organismes
Conclusions
De la nécessité de se rapprocher des conditions naturelles
De l’intérêt des biotechnologies
Vers une utilisation en agronomie ?
Nicolas Desneux

Chapitre 28. Les toxines des plantes

Synthèse constitutive versus induite des toxines
Coûts associés à la synthèse des toxines
Catherine Dogimont, Marie-Hélène Sauge, Julien Saguez et al.

Chapitre 29. Gènes et résistance des plantes aux insectes

Bases génétiques et moléculaires des résistances naturelles
Variabilité des résistances naturelles aux insectes chez les plantes cultivées
Phénotypes et tests de résistance
Sources de résistance aux insectes chez les espèces cultivées et leurs apparentées sauvages
Hérédité des résistances aux insectes
Structuration en blocs des gènes de résistance
Fonction des gènes de résistance
Gènes impliqués dans la reconnaissance
Gènes sous-jacents aux QTL de résistance
Apports du génie génétique pour la sélection de variétés résistantes aux insectes
Identification des gènes et protéines de résistance
La transformation génétique
Les gènes utilisés dans les programmes de transgénèse végétale
Les limites de la transgénèse et les développements en cours

Partie 6. Des réseaux trophiques plus ou moins complexes autour des plantes

Emmanuel Corcket, Brice Giffard et René Sforza

Chapitre 30. Complexité des interactions au sein de la biocénose

Architecture des réseaux trophiques
Regroupement des espèces au sein d’un réseau trophique
Niveaux trophiques
Groupes fonctionnels de végétaux
Guildes d’insectes
Guildes d’oiseaux
Cascades trophiques plantes-herbivores-prédateurs
Le concept de cascade trophique
Complexification des systèmes à trois niveaux trophiques
Niveau prédateur
Niveau phytophage
Niveau végétal
Exemple d’un réseau plante-phytophage-parasitoïde-prédateur
Modulations de la cascade trophique
Facteurs biotiques de régulation des cascades
Facteurs abiotiques
Cascade trophique : du concept aux applications agronomiques
Impact de l’avifaune sur les arthropodes
Contrôle biologique par conservation
Introduction d’auxiliaires exotiques
Interactions non trophiques dans les réseaux trophiques
Coopération végétale contre l’herbivorie
Concurrence végétale et herbivorie
Concurrence chez les herbivores
Laure Kaiser, Aude Couty et Anne-Marie Cortesero

Chapitre 31. La plante, un biotope de choix pour les entomophages

La plante, site de la prédation et du parasitisme
La recherche en vol
La recherche de l’hôte dans son habitat
L’acceptation de l’hôte
L’apprentissage des odeurs végétales dans la recherche de l’hôte
La plante, site du développement
Propriétés physiques
Propriétés chimiques
Répercussion de stress biotiques et abiotiques subis par la plante
La plante, source directe et indirecte de nourriture pour les entomophages
Caractéristiques et utilisation du pollen
Caractéristiques et utilisation du nectar floral
Caractéristiques et utilisation du nectar extra-floral
Caractéristiques et utilisation du miellat
Recherche d’une co-évolution plantes-entomophages
Impact du peuplement végétal sur les populations d’insectes entomophages
Niveau de l’habitat végétal
Niveau du paysage
Conclusion
Bertrand Schatz, Magali Proffit, Finn Kjellberg et al.

Chapitre 32. Un réseau trophique complexe : le cas des figuiers

Le mutualisme entre le figuier et ses guêpes pollinisatrices
une médiation chimique exploitée par d’autres insectes
Des parasites spécifiques
Des fourmis prédatrices opportunistes
Interactions entre les différents exploiteurs du mutualisme du figuier
D’autres interactions autour de la pollinisation du figuier
Le figuier comme support d’un réseau complexe d’interactions
François Lieutier et Marie-France Corio-Costet

Chapitre 33. Interactions plantes-champignons-phytophages

Interaction tritrophique lobesia botrana-botrytis cinerea-vitis vinifera
Les interactions termites/fourmis champignons-plantes
Les interactions scolytes-champignons-arbres
Biologie générale des scolytes sous-corticoles et rôle des champignons dans leur alimentation
L’attaque de la plante hôte par les scolytes
Exploitation et épuisement des mécanismes de résistance
Résistance et seuil critique de densité d’attaques
Vaincre la résistance de l’arbre
Évitement des mécanismes de résistance
Affaiblissement de l’hôte préalablement à l’attaque définitive
Etienne Herrbach, Nicolas Sauvion, Elisabeth Boudon-Padieu et al.

Chapitre 34. Une relation trophique originale : la vection entomophile d’agents pathogènes

Qu’est-ce que la vection ?
La transmission d’un hôte à l’autre : « passage obligé » pour tout pathogène
Définition de la vection
Propriétés de la vection
Vection versus dissémination
Petit historique
Vection aux végétaux versus vection aux vertébrés
Les phases de la vection
Les modes de vection
Vecteur infectieux versus virulifère
Les agents phytopathogènes : des opportunistes manipulateurs ?
Le vecteur, un partenaire généralement indispensable
Effets directs de l’agent phytopathogène sur son insecte vecteur
Effets indirects de l’agent phytopathogène sur son insecte vecteur via la plante hôte
Effet sur le comportement du vecteur
Effet sur la physiologie du vecteur
Élargissement de la gamme d’hôtes du vecteur
Interactions avec les ennemis naturels
Familles vectrices et pathogènes transmis
Mécanismes cellulaires et moléculaires de la vection : état de l’art
Mode circulant non multipliant
Les lutéovirides transmis par pucerons
Les bégomovirus transmis par l’aleurode Bemisia tabaci
Mode circulant multipliant
Mode non circulant
Stratégie capside : les cucumovirus transmis par pucerons
Stratégie facteur assistant : cas des potyvirus transmis par pucerons
Stratégie facteur assistant : cas des caulimovirus transmis par pucerons
Quelques cas particuliers
Virus transmis par coléoptères : stratégie circulante ou non ?
Protéobactéries transmises par des hémiptères
Spécificité de l’interaction
Spécificité et mode de transmission
Spécificité et mécanismes
Modifications de la spécificité vectrice chez certains virus
Pistes de recherches
Vection et immunité du vecteur
Identification de récepteurs
Vection et comportement alimentaire du vecteur
Vection et génomique du vecteur
Biologie évolutive et origine phylogénétique de la vection
Vection et protection de cultures

Partie 7. Évolution des interactions insectes-plantes : des processus dynamiques dans le temps et l'espace

Emmanuelle Jousselin, Jean-François Silvain et Gaël Kergoat

Chapitre 35. Scénarios évolutifs des interactions insectes-plantes

Des interactions plus ou moins spécialisées
Diversité des types de spécialisation
Diversité des niveaux de spécialisation et facteurs influençant la gamme d’hôtes
Conséquences adaptatives de la spécialisation
Radiation des angiospermes et diversification des insectes
Les grandes tendances évolutives des associations plantes-phytophages
Une grande diversité d’associations
La co-évolution
La co-spéciation
La spécialisation chimique
La spécialisation écologique
La colonisation éco-géographique
Conclusion
Bertrand Schatz, Martine Hossaert-McKey et Finn Kjellberg

Chapitre 36. Histoire évolutive et diversité des interactions insectes pollinisateurs-plantes

Histoire de la pollinisation par les insectes
Origine de la pollinisation entomophile
Mutualisme entre plantes et insectes pollinisateurs
Place de la pollinisation entomophile chez les Angiospermes
La pollinisation entomophile, parfois source de problèmes pour la plante
Rôle de la morphologie des fleurs dans la pollinisation entomophile
Différents groupes d’insectes pollinisateurs
Le syndrome de pollinisation
Un cas emblématique : les orchidées
Une famille étonnante et unique
Les relations Orchidées-pollinisateurs
Les Orchidées d’Europe
Les Orchidées françaises
Les fleurs à éperon
Pièges à odeur
Leurres visuels ou sexuels
Conclusion
Guy Rodet

Chapitre 37. Effets des perturbations anthropiques sur l’évolution des interactions insectes-plantes

Effets évolutifs en lien avec l’homme « éco-ingénieur »
L’agriculture
Le façonnement des écosystèmes en paysages
L’urbanisation
Des perturbations majeures dans un monde fragile
Effets diffus
Perturbations dans les communautés (introductions, dépopulations et extinctions)
Nicolas Sauvion et Joan van Baaren

Chapitre 38. Impacts des changements climatiques sur les interactions insectes-plantes

Changements climatiques : un thème qui fait débat
De quoi parle-t-on exactement ?
Incertitudes et constats objectifs
Changements de climats et relations multitrophiques
Difficulté des prédictions
Divergence dans les préférences thermiques des différents éléments du système tri-trophique
Durée de développement et taux de croissance
Taux de métabolisme, longévité et fécondité
La diapause
Endosymbiontes et système immunitaire
Comportement
Rupture de la synchronisation entre les trois niveaux trophiques
Synchronisation phénologique
Synchronisation spatiale
Impacts au niveau de la guilde ou de la communauté
Modification des « patterns » de saisonnalité
Impact sur les relations de type compétition
Impact des changements climatiques en épidémiologie
Quel(s) risque(s) ?
Pathosystème et épidémiologie
Le concept de maladie (ré-)émergente
Quels effets ? À quels niveaux d’interactions ?
Effets sur l’interaction plante-vecteur
Effets sur l’interaction plante-virus
Conséquences à l’échelle des pathosystèmes
Quels moyens pour faire face aux maladies émergentes ?
Les systèmes d’alerte
Mutualiser les connaissances
Anticiper
Conclusions générales

Partie 8. Protéger les plantes des ravageurs

Denis Thiéry, Yves Carton, Claire Vidal et al.

Chapitre 39. Histoire de l’installation de quelques ravageurs

Le phylloxera de la vigne
La découverte du phylloxera en France
Le problème taxinomique
Caractéristiques biologiques du phylloxera
L’origine du phylloxera du vignoble français
La situation actuelle des vignes vis-à-vis du phylloxera
Biogéographie historique
La variabilité génétique dans les populations du phylloxera
Techniques de lutte contre le phylloxera
Eudémis et cochylis de la vigne
Problème phytosanitaire
Origine géographique, entrée dans le vignoble français
Zones géographiques ou écosystèmes d’origine
Chronologie de l’installation de l’eudémis dans les vignobles français et frontaliers
Caractéristiques biologiques
Techniques de lutte
Histoire de la lutte
Méthodes de lutte actuelles
Ennemis naturels
Évolution du risque en fonction des évolutions climatiques
Les aleurodes bemisia tabaci et trialeurodes vaporariorum
Installation des deux espèces, évolution de la lutte
Jusqu’à la fin des années 1980, T. vaporariorum seule espèce présente
1988 : arrivée de B. tabaci en France
Prédominance de T. vaporariorum et installation progressive de B. tabaci
Apparition de virus émergents
Le cas du Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV)
Comment lutter aujourd’hui contre le risque lié aux aleurodes ?
Évolution du risque en fonction des évolutions climatiques
Un nouveau ravageur de maïs en europe : diabrotica virgifera
Histoire d’installation
Cycle biologique
Diabrotica virgifera virgifera et les plantes
Apparition d’un « variant » dans la rotation du maïs avec le soja
Progression de l’insecte aux États-Unis et en Europe
Perspectives de contrôle des populations de la chrysomèle
Le ver blanc de la canne à sucre à la réunion
Origine géographique, mode d’introduction et extension dans l’île
Organisation de la lutte et conséquences économiques et sociales de l’introduction
Caractéristiques biologiques et types de dégâts
Techniques de lutte
Conclusion
Le foreur ponctué chilo sacchariphagus à la réunion
Contexte et problématique
Le genre Chilo et les problèmes de taxonomie de Chilo sacchariphagus
Introduction à la Réunion : un ravageur d’origine asiatique
Les premiers signalements à Maurice
L’implantation à la Réunion
Biologie, dégâts et plantes hôtes
Espoir d’une lutte biologique généralisée
Le scolyte de l’épicéa dendroctonus micans (coleoptera, scolytidae)
Biologie résumée
Historique de l’expansion
Modalités de l’expansion
Les causes du démarrage et de l’expansion
Les raisons des dégâts sur la zone de front
Les raisons de la disparition des dégâts après quelques années
Marie-Hélène Sauge, Nathalie Boissot, Julien Saguez et al.

Chapitre 40. Stratégies d’optimisation des défenses naturelles des plantes

La résistance des plantes en agriculture
Succès et difficultés de la sélection classique
Bilan de la transgénèse
Bacillus thuringiensis, un exemple de réussite, mais…
Les inhibiteurs de protéases
Les inhibiteurs d’α-amylases
Les lectines
Les chitinases
Autres gènes
Gestion durable de la résistance
Définition et enjeux
Gestion des gènes in planta
Déploiement des gènes
Choix des gènes sur la base de leur fonction
Gestion des gènes in situ
René Sforza, Anne-Marie Cortesero, Dominique Coutinot et al.

Chapitre 41. Des ennemis naturels défenseurs des plantes

Favoriser les auxiliaires naturels
Modalités de mise en œuvre
Choisir des espèces végétales favorables aux ennemis naturels
Effets de molécules insecticides sur le comportement des entomophages
Effets négatifs possibles des plantes transgéniques sur l’efficacité des ennemis naturels
Les lâchers d’auxiliaires sélectionnés
Espèces indigènes vs exotiques de parasitoïdes
Lâchers inoculatifs et inondatifs
Espèces indigènes
Les parasitoïdes de cochenilles sur la vigne
Les trichogrammes contre un papillon ravageur des crucifères
Espèces exotiques
Étape de sélection, exploration identification
Recherche de spécificité
Élevages de masse
Optimisation des élevages de masse
Distribution et lâchers
Exemple 1 : les encyrtides et la cochenille de la vigne en Californie
Exemple 2 : les trichogrammes et le foreur de la canne à sucre à la Réunion
Aspects législatifs et réglementaires
Autorisation de prélèvement
Importation et détention d’organismes vivants
Conditions d’introduction et de lâchers
Brigitte Frérot, Arnaud Ameline, Stéphanie Verneau et al.

Chapitre 42. Utilisation des médiateurs chimiques volatils en protection des cultures

Utilisation des molécules volatiles attractives : le piégeage
Le piégeage à l’aide de phéromones
Les pièges à base d’appâts alimentaires
Aspects pratiques
Avantages et limites des différents types de piégeage
Réflexions sur l’état actuel de l’art
Méthodes directes de lutte
Le piégeage de masse
Cas des Lépidoptères
Cas des Coléoptères
Lutte attracticide
Principe
Les attracticides chez les Lépidoptères
Autres modèles que les Lépidoptères
Conclusion
La confusion sexuelle
Avantages et inconvénients
Les diffuseurs
Les mécanismes de la confusion sexuelle
Perspectives
Conclusion générale et perspectives
Eric Darrouzet et Nicolas Desneux

Chapitre 43. Action sur la physiologie des insectes

Les biopesticides à action hormonale
Les hormones juvéniles et ecdystéroïdes des insectes
Production d’hormones d’insectes par les plantes
Les phytojuvénoïdes et antagonistes de la JH
Les phytoecdystéroïdes (PE)
Les biopesticides à action de type toxine
Détournement des toxines par les insectes
Jean-Philippe Deguine et Alain Ratnadass

Chapitre 44. La gestion des habitats, pilier de l’agro-écologie

Contexte et enjeux
Agro-écologie et protection agro-écologique des cultures
Bases conceptuelles de la gestion des habitats
Un concept né de l’écologie paysagère et de l’agro-écologie
Sensibilité des cultures pures aux ravageurs
Intérêts et limites de l’incorporation de la biodiversité végétale
Une biodiversité végétale favorable et appropriée aux insectes utiles
Mise en œuvre de la gestion des habitats
Des étapes à respecter
Choix des espèces végétales à incorporer
Mécanismes modifiant le comportement des ennemis naturels
La gestion des habitats à l’échelle des paysages
Quelques exemples de gestion des habitats
Conclusions

Cahier d'illustrations

Stars des labos
Chapitre 1. Deux vies
Paléoentomologie
Chapitres 2 et 3. Insectes invasifs
Chapitre 4. Besoins nutritifs
Chapitre 4. Saproxylophages
Chapitre 5. Régime alimentaire
Chapitre 6. Défécation
Chapitre 8. Tous sens en éveil
Fonctions cognitives
Chapitre 10. Tendres baisers
Chapitre 14. Stress
Chapitre 16. Synchronisation
Chapitre 20. L’art de la manipulation
Chapitre 22. Ô temps, suspends ton vol
Chapitre 23. Instinct botanique
Chapitre 24. Site de rencontre
Chapitre 30. Complicité
Chapitre 41. Ennemis, amis
Chapitre 32, 41. Profiteurs, opportunistes
Chapitre 34. Acrostyle
Chapitre 1. Convergence évolutive
Chapitre 35. Camouflage, mimétisme
Chapitre 36. Co-évolution
Chapitres 4 et 36. Dépendance, boulimie
Chapitre 37. Déclin des abeilles
Chapitre 38. Changements climatiques
Chapitre 41. Bête à bon Dieu
Chapitre 41. Bienfaiteurs de l’humanité
Chapitres 41 et 42. Garanti AB
Chapitre 44. Agro-écologie
 
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