Etude de la biodiversité des Blattes dans les régions semi-arides et arides

Analyse des correspondances simples (ACS)

       L’analyse des correspondances simples est une méthode d’analyse multidimensionnelle. Elle donne une représentation graphique de nuage de point projetés dans les plans formés par les axes pris deux à deux. Pour faire la correspondance entre les effectifs des différentes espèces de blattes rencontrés dans les différents sites visités selon les mois d’étude, nous avons eu recours à l’analyse des correspondances simples. Tous les calculs ont été effectués à l’aide du logiciel MINITAB d’analyse et de traitement statistique des données version 13,31 pour Windows (X, 2000).

Répartition qualitative et quantitative des espèces de Blattes  inventoriées

         Deux espèces de Blattes domestiques sont présentes au niveau de ce site, il s’agit de B. germanica et B. orientalis. La période d’étude s’étale de janvier 2006 à décembre 2006. L’effectif total de B. germanica présente une première augmentation dès le mois d’avril puis une seconde au mois d’août avec un maximum atteint au mois de septembre ; une diminution est ensuite enregistrée dès le mois d’octobre et ce, jusqu’en décembre avec un minimum notée entre janvier et mars. Les adultes et les larves suivent la même tendance et montrent les valeurs les plus fortes aux mois de mai, juin, août et septembre. Au cours de ces périodes, les femelles (101, 123, 129 et 114 individus respectivement) sont plus importantes que les mâles (98, 86, 98 et 90 individus respectivement) (Figure 8A). Les larves augmentent considérablement dès le mois d’août avec un maximum en septembre (312 individus). B.orientalis présente un profil légèrement différent et trois augmentations sont notées, la première en mars, la seconde en mai et juin et la troisième en août avec un maximum en octobre ; la baisse de son effectif total débute dès novembre avec un minimum en janvier et février. Les adultes ont la même tendance avec un nombre maximale en octobre. Les fortes valeurs du nombre d’individus sont signalées chez les adultes femelles et les larves, du mois de septembre à octobre et chez les mâles durant le mois d’octobre avec 48 individus. Cependant, les larves suivent la même évolution que chez B. germanica avec un décalage dans les valeurs maximales. En effet, deux augmentations sont observées, la première dès le mois de mai et la seconde en août avec un maximum de larves en octobre (Figure 8B). Il est à noter que l’effectif total (toutes catégories confondues) de B. germanica (2976) est supérieur à celui de B. orientalis (1254), cela pour toute la période de collecte concernant cette région

Classification ascendante hiérarchique (Dendrogramme)

         En recherchant les similitudes entre les différentes périodes de collectes, l’application d’une classification ascendante hiérarchique (CAH), tenant compte des distances euclidiennes et regroupant les relevés en fonction de la méthode simple, a permis de tracer les dendrogrammes de la CAH (Figure 10). L’application de la CAH fait ressortir les groupes de mois suivants :
Groupe 1 : composé essentiellement d’août, septembre et octobre (606 681-642) avec une forte similarité, et un maximum d’effectif total, avec une nette augmentation des larves.
Groupe 2 : constitué par les mois de mai, juin, juillet et novembre (393, 437, 382 et 439) une nette augmentation des effectifs. C’est la période de reconstitution des effectifs.
Groupe 3 : de moindre similarité et présente une distance euclidienne très importante par rapport aux autres groupes, il est formé de mois de janvier, février, mars et avril (88-84-109-165) où les effectifs sont les plus bas. La période de diminution des effectifs correspond à l’automne et l’hiver (période de froid). Le mois de décembre (220) se situe entre le 2éme groupe et le 3éme groupe.
La CAH nous a permis de mettre en évidence trois grandes périodes au cours de l’année, où on note une période de forte pullulation, une période de moyenne pullulation et une troisième période de faible pullulation (repos, reconstruction des effectifs).

Comparaison de l’effet des molécules sur l’activité spécifique des GSTs

      Le tableau 19 regroupe les différentes activités des GSTs enregistrées chez les séries témoins et traitées (acide borique, spinosad et azadirachtine) des adultes mâles de B. orientalis. L’analyse statistique, révèle des différences significatives entre l’acide borique, l’azadirachtine et le spinosad à 48 et 72 heures pour la DL50 et à tous les temps pour la DL90 (Tableaux 15 et 16). L’ANOVA met en évidence des différences hautement significatives (p0,001) à 24, 48 et 72 h entre les différents traitements utilisés et pour les deux doses (DL50 et DL90). De plus, on remarque que l’azadirachtine a un d’effet beaucoup plus marqué comparativement aux autres molécules et cela à 48 et 72 heures. Par contre à 24h, le spinosad est le plus efficace avec les deux doses testées.

Toxicologie des différentes molécules

        Dans notre étude, nous avons évalué la toxicité de l’azadirachtine et le spinosad par application topique et l’acide borique par ingestion, sur des adultes de B. orientalis nouvellement exuviés. Nos résultats révèlent que ces composés ont entrainé une mortalité avec un effet dose et un effet temps ; en effet, les valeurs des DL50 et DL90 ont diminué en fonction du temps. La toxicité des pesticides utilisés se manifeste par des symptômes comme une paralysie et des mouvements désorientés des blattes. Ces observations sont les mêmes que celles décrites avec l’acide borique (Habes et al., 2006) ou encore avec le spinosad (Maiza et al., 2013). L’innocuité des dérivés de neem a été largement reportée dans la bibliographie, à l’égard de plusieurs prédateurs et parasitoïdes, malgré leurs effets néfastes enregistrés dans les conditions de laboratoire (Schmutterer, 1997). Cependant, l’azadirachtine montre des variations de mortalités en fonction de l’ordre des insectes. Les résultats obtenus chez B. orientalis montrent une DL50 qui est de 1937,51 ng/insecte correspondant à la CL50 de 277 ppm. Schistocerca gregaria et plusieurs espèces de lépidoptères montrent une forte sensibilité avec de très faible dose (0,007 ppm), tandis que chez les espèces d’hémiptères et de coléoptères, la CL 50 est de 100 ppm (Mordue et al., 2005). Cependant, d’autres espèces sont moins sensibles et chez Damalinia limbat, une concentration de 650 ppm réduit la population après 2 à 18 semaines de traitement (Habluetzel et al., 2007). Les mêmes résultats ont été obtenus sur Damalinia ovis (Heath et al., 1995 ; Guerrini, 2000), et sur plusieurs groupes d’insectes phytophages (Liu & Stansly, 1995 ; Mitchell et al., 2004 ; Kumar et al., 2005). De plus, Tang et al. (2002) ont noté peu d’impact sur la survie des adultes d’un Aphidiinae, Lysiphelbus testaceipes (Cresson), exposé à un agrume plongé dans une suspension d’azadirachtine. Par ailleurs, l’azadirachtine a une sélectivité remarquable, et ne présente aucune toxicité à l’égard des vertébrés même avec de très fortes concentrations (Mordue et al., 2005). Le spinosad, agent de contrôle très efficace (Brickle et al., 2001) particulièrement contre les Lépidoptères (Wanner et al., 2000), est un biopesticide, provoquant des contractions musculaires involontaires, à cause du prolongement de l’hyperexcitation de l’insecte, entrainant une paralysie, en raison de la fatigue neuromusculaire. Par ailleurs, le pesticide montre des symptômes neurotoxiques aigues chez les insectes, caractérisés par une pseudoparalysie, ainsi nommée parce que les insectes empoisonnés semblent être paralysés, mais peuvent se déplacer, (Wing et al., 2005). Le spinosad, neurotoxique, agit sur le récepteur nicotinique de l’acétylcholine (nAChR), mais dans des sites différents de ceux de l’imidaclopride (Rinkevich et al., 2012). Chez B. orientalis, les résultats sur la toxicité montrent des DL50 et DL90 de 1178,1 et 4207,97 ng/insecte, correspondant à des CL respectivement de 168 et 601 ppm. Le spinosad semble être moins efficace chez B. orientalis par rapport à B. germanica ; en effet, l’application topique du spinosad sur B. germanica, a révélé des DL50 de 429 ng/insecte après 6 jours de traitement (Maïza et al., 2013 ; Nasirian et al., 2011). Le spinosad est environ 50 fois moins toxique que les autres insecticides ; en effet, il est noté pour le fipronil (DL50 = 3,9 ng/insecte), l’imidaclopride (96 ng/ insecte), la deltamethrin (5,4 ng/ insecte) et la permethrine (75 ng/ insecte) (Maiza et al., 2013). Les travaux d’El Aw et al. (2008), montrent des concentrations létales (CL50) de spinosad de 20,05 et 16 ppm chez les mâles et de 26,96 et 19,11 ppm chez les femelles de Bactrocera zonata à 24 et 48 heures respectivement après traitement. El Aw, (2003), note des CL50 du spinosad de 94,4 et 78,3 ppm à 24 et 48 heures, respectivement, à l’égard des larves du deuxième stade de Spodoptera littoralis. Le spinosad semble plus toxique sur les adultes de B. zonata que sur les larves de S. littoralis (El Aw, 2003). Le spinosad a été utilisé dans plus de 30 pays pour contrôler les lépidoptères, les coléoptères, les diptères et les thysanoptères (Thompson et al., 2000 ; Williams et al., 2004). Il a montré une toxicité élevée contre les lépidoptères (Burkness et al., 2003; Wing et al., 2000) et les coléoptères (Galvan et al., 2005), et une faible toxicité pour les prédateurs des arthropodes et les parasitoïdes (Medina et al., 2001, 2003 ; Cisneros et al., 2002 ; Galvan et al., 2005) tels que : Orius spp, Chrysopa spp, Coccinelidés et les mites Phytoseiulus persimilis (Bret et al., 1997). De plus, il cause une mortalité élevée chez un hyménoptère, Hyposoter didymator (Schneider et al., 2004) et chez un Névroptère, Chrysoperla carnea (Mandour, 2009). C’est le produit le plus toxique, lorsqu’il est appliqué par voie topique (Salgado et al., 1998). Cependant, il semblerait que l’activité insecticide du spinosad dépend des espèces et est liée aux sous-unités des nAChr (Rinkevich & Scott, 2012). Par ailleurs, cette différence de sensibilité pourrait aussi être expliquée par la régulation intracellulaire des Etude de la biodiversité des Blattes dans les régions semi-arides et arides et évaluation de l’impact d’insecticides chez 74 récepteurs et des canaux ioniques ciblée par les insecticides qui est un processus signalé récemment (Lavialle-Defaix et al., 2010) De nombreuses études ont démontré l’efficacité des borates dans la préservation du bois contre les termites (Gay & Schulz, 1965 ; Becker, 1966 ; Johnson & Gutzner, 1978 ; Chen et al., 1986). Barson, en 1982 utilise l’acide borique à une dose de 50 % contre les blattes germaniques et il constate une mortalité au bout de 7 jours, un temps létal (TL50) de 3,3 jours et une TL95 de 6,8 jours. Wright & Hillman en 1973, constatent que l’application de l’acide borique en poudre contre B. germanica réduit la population dans les appartements de 95 % pendant deux semaines, de 37 % pendant 1 mois et de 98 % pendant 6 mois. Ebeling et al. (1975) observe une mortalité de 50 % au bout de 52 heures chez les blattes germaniques traitées à l’acide borique (40 %). Les travaux de Habes et al. (2006) sur B. germanica, montrent que les doses létales (DL50 et DL90) de l’acide borique enregistrées à 144 h sont de 8,2 et 49,62 % respectivement. Par contre la sensibilité semble moindre chez B. orientalis, où nos résultats montrent des doses plus fortes (21,98 % pour la DL50 et 79,79 % pour la DL90). Par ailleurs, la combinaison de l’acide borique (0,05g) et du champignon, Metarhizium anisopliae (Deuteromycota: Hyphomycetes) (0,4g) a provoqué la mortalité de 100% de la population de B. germanica après 8 jours (Zurek et al., 2002). Chez les Blattes adultes, l’acide borique est moins toxique que les insecticides conventionnels ; en effet, la DL50 du malathion est de 464,8 µg/g, (Abd-Elghafar et al., 1990) et la cyperméthrine 0,90 µg/g (Vontas et al., 2000); le fipronil et le chloropyrifos présentent respectivement une DL50 de 0,03 et 0,06 µg/g (Kaakeh et al., 1997) Les résultats obtenus indiquent, également, que la dose dépend du temps de traitement pour tous les pesticides ; en effet, Strong et al. (1993) et Rust et al. (1995) observent que les adultes de B. germanica traités par l’acide borique, présentent une dose létale de 150 à 200 µg/insecte et constatent que le temps décroît au fur et à mesure que l’acide borique est consommé; l’appât contenant 20 % d’acide borique provoque une mortalité des blattes au bout de 10 jours alors que celui contenant 2,5 % d’acide borique provoque une mortalité au bout de 30 jours. Le mode d’action de l’acide borique vis à vis des insectes, est inconnu, mais on suggère une destruction du tractus digestif (Ebeling, 1975).

Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
MATERIEL ET METHODES 
1. Présentation de la région de Tébessa 
2. Méthode d’échantillonnage 
3. Etude taxonomique 
4. Matériel biologique utilisé dans les expérimentations 
4.1. Blattella germanica
4.2. Blatta orientalis
5. Elevage 
6. Présentation des insecticides et traitements 
6.1. Acide borique
6.2. Azadirachtine
6.3. Spinosad
7. Toxicité 
8. Prélèvement et morphométrie des ovaires 
9. Extraction et dosage des métabolites 
9.1. Dosage des protéines ovariennes
9.2. Dosage des glucides ovariens
9.3. Dosage des lipides ovariens
10. Dosages des biomarqueurs 
10.1. Activité de l’acétylcholinestérase
10.2. Dosage des glutathion S-transférases
10.3. Dosage du glutathion
11. Analyse statistique 
CHAPITRE 1 : INVENTAIRE 
1. Introduction 
2. Résultats 
2.1. Tébessa ville (Site 1)
2.1.1. Répartition qualitative et quantitative des espèces de Blattes inventoriées
2.1.2. Analyse des composantes simples (ACS) pour le site Tébessa ville (lieux /périodes)
2.1.3. Classification ascendante hiérarchique (Dendrogramme)
2.2. Morsott (Site 2)
2.2.1. Répartition qualitative et quantitative des espèces de Blattes inventoriées
2.2.2. Analyse des composantes simples (ACS) pour le site Morsott (lieux /périodes)
2.2.3. Classification ascendante hiérarchique (Dendrogramme)
2.3. Chréa (Site 3)
2.3.1. Répartition qualitative et quantitative des espèces de Blattes inventoriées
2.3.2. Analyse des composantes simples (ACS) pour le site Chréa (lieux /périodes)
2.3.3. Classification ascendante hiérarchique (Dendrogramme) 39
2.4. Bir El Atter (Site 4)
2.4.1. Répartition qualitative et quantitative des espèces de Blattes inventoriées
2.4.2. Analyse des composantes simples (ACS) pour le site Bir El Atter (lieux /périodes)
2.4.3. Classification ascendante hiérarchique (Dendrogramme)
3. Discussion 
CHAPITRE 2 : TOXICITE ET BIOMARQUEURS 
1. Introduction 
2. Résultats 
2.1. Efficacité de l’azadirachtine, le spinosad et l’acide borique à l’égard des adultes de B. orientalis
2.1.1. Efficacité de l’azadirachtine : Essai insecticid
2.1.2. Efficacité du spinosad : Essai insecticide
2.1.3. Efficacité de l’acide borique : Essai insecticide
2.2. Biomarqueurs
2.2.1. Activités de l’acétylcholinestérase (AChE)
2.2.2. Comparaison de l’effet des molécules sur l’activité spécifique de l’AChE
2.2.3. Activité des glutathions-S-transférases (GSTs)
2.2.4. Comparaison de l’effet des molécules sur l’activité spécifique des GSTs
2.2.5. Taux du Glutathion
2.2.6. Comparaison de l’effet des molécules sur le taux du glutathion
3. Discussion 
CHAPITRE 3: REPRODUCTION 
1. Introduction 
2. Résultats
2.1. Effets des molécules sur la morphométrie et la biochimie de l’ovaire chez B.orientalis au cours du premier cycle gonadotrophique
2.1.1. Effets sur la morphométrie de l’ovaire
2.1.2. Comparaison de l’effet des diverses molécules sur la morphométrie de l’ovaire
2.1.3. Effets sur la biochimie de l’ovaire
2.1.4. Comparaison de l’effet des diverses molécules sur la biochimie de l’ovaire de B. orientalis
2.2. Effets des molécules sur la morphométrie et la biochimie de l’ovaire chez B. orientalis au cours du deuxième cycle gonadotrophique après le dépôt de la première oothèque
2.2.1. Effets sur la morphométrie de l’ovaire
2.2.2. Comparaison de l’effet des diverses molécules sur la morphométrie de l’ovaire de B. orientalis au cours du deuxième cycle gonadotrophique et après le dépôt de la première oothèque
2.2.3. Effets sur la biochimie de l’ovaire
2.2.4. Comparaison de l’effet des diverses molécules sur la biochimie de l’ovaire de B. orientalis au cours du deuxième cycle gonadotrophique et après le dépôt de la première oothèque
2.3. Effets des molécules sur la morphométrie et la biochimie de l’ovaire chez B. germanica au cours du deuxième cycle gonadotrophique après le dépôt de la première oothèque
2.3.1. Effets sur la morphométrie de l’ovaire
2.3.2. Comparaison de l’effet des diverses molécules sur la morphométrie de l’ovaire de B. germanica au cours du deuxième cycle gonadotrophique après le dépôt de la première oothèque
2.3.3. Effets sur la biochimie de l’ovaire de B. germanica
2.3.4. Comparaison de l’effet des diverses molécules sur la biochimie de l’ovaire de B. germanica au cours du deuxième cycle gonadotrophique et après le dépôt de la première oothèque
3. Discussion
CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES
RESUMES
Français
Anglais
Arabe
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXE

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