Le coléoptère alnus ambrosia Xylosandrus germanus , également connu sous le nom de foreur de tige noir, a été accidentellement introduit par des humains de son Asie de l’Est natale en Amérique du Nord et en Europe vers le début du 20e siècle. X. germanus est un coléoptère dit de l’ambroisie, ce qui signifie qu’il cultive sa propre nourriture, un symbiote fongique spécialisé qu’il « sème » et entretient à l’intérieur des galeries qu’il creuse à l’intérieur du bois. Le coléoptère de l’ambroisie est un ravageur envahissant destructeur, connu pour attaquer plus de 200 espèces de 51 familles de feuillus et de conifères. S’il préfère coloniser le bois mort, il peut aussi infester et finalement tuer les arbres affaiblis ou stressés.
Un moyen éprouvé de surveiller ou même de contrôler les insectes nuisibles consiste à détourner leur système de communication et à le manipuler pour les piéger jusqu’à leur perte. Les femelles du coléoptère alnus ambrosia sont connues pour se regrouper sur des arbres individuels, ce qui suggère qu’elles utilisent des signaux chimiques pour se trouver et identifier les arbres appropriés. Maintenant, les scientifiques ont déchiffré ce code chimique. Les résultats sont publiés dans Frontières en microbiologie.
« Nous montrons ici que le coléoptère alnus ambrosia ne produit pas ses propres phéromones lors de la colonisation arbre-hôte, mais utilise plutôt les composés volatils de leurs propres symbiotes fongiques pour s’agréger en masse et potentiellement tuer les arbres », a déclaré l’auteur principal de l’étude, le Dr. Peter Biedermann, professeur à l’Institut forestier de l’Université de Fribourg en Allemagne.
Première preuve de phéromones d’agrégation chez les coléoptères de l’ambroisie
Premier auteur Antonio Gugliuzzo, un Ph.D. étudiant au Département de l’agriculture, de l’alimentation et de l’environnement de l’Université de Catane en Italie, a ajouté: « C’est la première preuve de l’existence de phéromones d’agrégation chez les coléoptères ambrosia de la tribu Xyleborini. »
Comme tous les coléoptères de l’ambroisie, les femelles X. germanus portent leurs symbiotes fongiques dans des poches spéciales à l’intérieur de leur tête. Les auteurs de l’étude ont utilisé des méthodes moléculaires pour cultiver et identifier les deux symbiotes les plus courants comme Ambrosiella grosmanniae, très probablement la principale source de nourriture des coléoptères, et une espèce inconnue d’Acremonium que les coléoptères peuvent ou non manger. En 2020, les chercheurs ont capturé des femelles X. germanus accouplées en dispersion près de Fribourg, et leur ont permis de creuser des galeries dans un milieu artificiel à base de sciure de hêtre, de cultiver ces deux champignons et d’élever leur progéniture.
Ils ont ensuite utilisé ces champignons comme appâts dans des expériences à deux choix dans un appareil appelé olfactomètre à air immobile. Ici, les femelles X. germanus ont été placées dans une arène avec deux impasses pour entrer et se cacher; par exemple, un contenant un isolat des deux symbiotes A. grosmanniae et Acremonium sp., Et un autre avec un isolat d’un champignon non apparenté censé être peu attrayant pour les coléoptères – ici, une espèce de Cladosporium non caractérisée. La préférence des coléoptères dépendrait de leur attirance relative pour les composés organiques volatils microbiens (COMV) libérés par les champignons.
Dans une variante de cette expérience, des branches de hêtre auparavant saines infectées par différents champignons ont été présentées aux coléoptères comme options de choix.
Les coléoptères préfèrent l’odeur des symbiotes et des branches colonisées
Les résultats ont montré que les coléoptères étaient plus attirés par les MVOC d’A. grosmanniae et moins par les MVOC de Cladosporium, et plus par les branches déjà colonisées par A. grosmanniae que par les branches non colonisées. Les auteurs concluent que X. germanus utilise les MVOC libérés par ses deux souches symbiotes en tant que « synomone » – un signal chimique qui profite à la fois à l’émetteur et au récepteur.
« Les branches d’arbres occupées peuvent signaler aux coléoptères un substrat approprié pour les champignons alimentaires dont ils dépendent. Cette adéquation est probablement un équilibre délicat : les arbres ont besoin d’exigences spécifiques pour permettre aux coléoptères de cultiver le champignon avec succès », a déclaré Biedermann.
« Mais ce n’est pas une exigence absolue : si une femelle ne trouve aucun congénère ou ne détecte aucun MVOC, elle peut toujours coloniser indépendamment une nouvelle branche d’arbre. »
Une voie prometteuse pour la lutte biologique
Ces résultats suggèrent immédiatement une nouvelle méthode de lutte biologique.
« Maintenant que nous savons que les champignons produisent des composés volatils attrayants, nous pourrons peut-être développer de nouveaux leurres de piégeage pour les coléoptères sur la base de ces composés », a déclaré Biedermann.
« De plus, l’utilisation de composés volatils spécifiques à des fins de piégeage pourrait contribuer au développement de méthodes de piégeage innovantes et sélectives ciblant des espèces spécifiques de coléoptères ambrosia, minimisant ainsi les captures d’arthropodes non ciblés vivant dans le même environnement. »
Plus d’information:
Les volatils des cultivars fongiques agissent comme des indices pour la sélection de l’hôte chez le coléoptère de l’ambroisie Xylosandrus germanus , Frontières en microbiologie (2023). DOI : 10.3389/fmicb.2023.1151078 , www.frontiersin.org/articles/1 … cb.2023.1151078/full