Les mirides des vergers de manguiers à La Réunion

Les mirides des vergers de manguiers à La Réunion

Les mirides et quelques cas d’étude en cultures fruitières tropicales

Orthops palus est une punaise de la famille des Miridae, s’attaquant à plusieurs cultures fruitières tropicales que sont le manguier (Mangifera indica L.) et le letchi (Litchi chinensis Sonnerat). Dans ce contexte, ce premier chapitre présente une synthèse bibliographique sur les mirides des cultures fruitières tropicales. Elle est la base d’un article en cours de préparation et qui va être soumis à la revue « International Journal of Pest Management ». Les fruits constituent l’une des principales ressources alimentaires au monde et sont, en majeure partie produits, en milieu tropical (Nakasone and Paull, 1998). Néanmoins, peu de travaux ont porté sur les mirides ravageurs des cultures fruitières tropicales, qui constituent pourtant l’une des familles d’insectes les plus riches avec 11000 espèces décrites. La synthèse fait donc un état des connaissances disponibles sur ces espèces de mirides, en prenant pour cas d’étude plusieurs espèces s’attaquant à des cultures d’importance économique (cacao, noix de cajou, avocatier, etc.). La synthèse est composée de trois parties. Une première partie présente les principales caractéristiques bioécologiques des mirides des cultures fruitières tropicales. Elles traitent aussi bien du régime alimentaire, de la gamme d’hôtes que de la dynamique spatio-temporelle et de la gestion des populations. La deuxième partie de la synthèse concerne des cas d’étude des mirides du cacaoyer, des mirides de la noix de cajou et de cinq autres exemples de cultures tropicales attaquées par une ou plusieurs espèces de mirides. Enfin, l’article se termine, dans une courte troisième partie, en abordant le cas des mirides utilisés en tant qu’agents de biocontrôle en culture de plein champ ou en culture sous serre.

Les mirides et quelques cas d’étude en cultures fruitières tropicales

Tropical fruits can have industrial and medicinal uses but most important as food crops (Nakasone and Paull, 1998). Most fruits are produced in tropical environments where they are subject to pressure from many pests, including insects, which are able to flourish under favorable conditions (e.g., high temperature, absence of winter). Among pestiferous insect groups is the family Miridae which is diverse in both species richness (>11,000 species) and bio-ecological characteristics. As major components of agroecosystems, mirids, commonly known as plant bugs, have been studied in three contexts: as worldwide pests of annual crops; as fruit crop pests in temperate and Mediterranean environments; and as a beneficial insect for vegetable crops in temperate and tropical zones. Relatively few studies have focused on Mirids as pests of tropical fruit crops. Our review aims tosummarize the available information and suggest gaps in the knowledge of mirids as pests, predators, and omnivores in relation to tropical fruits. The term « tropical » is used here in its broadest sense and corresponds geographically to the strictly tropical zone (between the two tropics) plus the supratropical zone (formerly called subtropical) (Vigneau, 2001). This area is located at a latitude above those of the tropics (Mayer, 2014).

The term « tropical crop » is used as defined by Rieger (2006): “a perennial, edible crop where the economic product is the true botanical fruit or derived from therefrom”. This definition excludes annual crops (e.g., tomato, pear, melon, corn) and fruits that are used for the production of fibers and oils. However, cocoa and coffee, whose fruits (in the physiological sense) are consumed after processing, are included in our review because they are tropical crops of worldwide economic importance and their mirid pests have been the subject of many studies. Tropical fruit crops are attacked by several species of Mirids (Table I-1). The relatively small number of species reflects the comparative lack of knowledge about mirids in tropical environments. Our review emphasizes the principal pest species and is organized in two parts. The first part establishes theirmain bio-ecological characteristics: Morphology, systematics and diversity; nutrition, insect / plant interactions and diet; reproduction and host plants; life cycle, voltinism, diapause and annual cycles; and damage and population management. The second part presents several case studies. First we treat cocoa and cashew mirids (species of Distantiella, Helpeltis, and Sahlbergella), which have been widely studied and globally are among the most economically important

Conclusion générale

Au début des années 2010, Orthops palus, fautivement appelée Lygus palus ou Taylorilygus palus, et dénommée « Punaise du manguier  » sur le terrain, était considérée comme le ravageur numéro un du manguier à La Réunion et très peu de connaissances étaient disponibles sur cet insecte. La présente étude a permis d’acquérir des connaissances sur sa taxonomie, sur sa bio écologie et sur sa diversité génétique. A ce titre, la thèse représente une contribution scientifique significative puisqu’elle apporte la plupart des connaissances disponibles aujourd’hui dans la littérature sur O. palus. Ces connaissances font d’ailleurs aujourd’hui d’O. palus, une des espèces de mirides les plus étudiées en cultures fruitières tropicales, si l’on s’en réfère à la synthèse bibliographique proposée au début du manuscrit. La démarche scientifique engagée dans la thèse a mobilisé différentes disciplines scientifiques et outils : la taxonomie pour l’identification des espèces de mirides ; la biologie pour l’étude du cycle de vie d’O. palus ; l’écologie pour l’étude des interactions entre O. palus et ses plantes hôtes ; la génétique pour l’étude de la diversité génétique et de la structuration des populations.

Les principaux résultats de la thèse sont les suivants. La miridofaune des vergers de manguiers a été étudiée et, parmi les 13 espèces de mirides recensées, O. palus est l’espèce la plus abondante sur les inflorescences du manguier lors de sa floraison. Pour identifier O. palus au laboratoire et la reconnaître sur le terrain, trois outils originaux ont été construits (une clé d’identification, des séquences du Cytochrome c Oxydase I et une fiche de reconnaissance sur le terrain).. Un élevage d’O. palus a été mis au point ; il a permis de caractériser son cycle biologique et de mesurer les durées des stades de développement. L’inventaire des plantes hôtes d’O. palus (15 espèces à La Réunion) a montré que c’est une espèce polyphage et qu’elle est surtout une « Punaise des fleurs », susceptible de passer l’année, en se déplaçant, selon la disponibilité des ressources alimentaires, de plante en fleur à plante en fleur. Les études sur la diversité et la structuration génétique d’O. palus dans les îles du SOOI ont apporté des résultats importants. A La Réunion, les populations sont structurées en deux populations, sans facteur structurant identifié. A Maurice, une seule population est recensée. Elle est différente et moins diversifiée (hétérozygotie et leur richesse allélique) que celles de La Réunion. .

Aucune race d’hôte n’a été mise en évidence, ni à La Réunion, ni à Maurice. Des flux de populations, dans les deux sens, ont été mis en évidence entre ces deux îles,. Enfin, l’analyse de la diversité de l’ADN mitochondrial sur des individus prélevés sur quatre îles du SOOI (La Réunion, Maurice, Mayotte, Grande Comore) montre la présence d’au moins sept haplotypes dont la distribution confirme les échanges inter-îles. La discussion générale de la thèse s’est concentrée sur des thématiques : l’évolution temporelle des populations et le passage de l’année à l’échelle des agroécosystèmes par l’espèce étudiée ; la dynamique spatiale et les flux de populations à l’échelle de la région SOOI.

A l’avenir, plusieurs perspectives de recherche, qu’il conviendrait d’engager pour poursuivre l’acquisition de connaissances sur O. palus, sont identifiées : l’étude des processus de dispersion des populations à l’échelle de l’agroécosystème ; l’étude de diverses caractéristiques bioécologiques (effet de facteurs biotiques et abiotiques sur la durée de développement des stades, préférence alimentaire entre les différentes plantes hôtes en cage ou au laboratoire) ; l’étude fine de certaines interactions insecte-plante (par exemple caractérisation et évaluation des dégâts) ; la mise au point de méthodologie (méthode de collecte des mirides sur les arbres, plan d’échantillonnage dans les vergers) ; l’évaluation de la présence et la diversité génétique d’O. palus dans les pays d’Afrique de l’Est, à Madagascar et dans les îles de Océan Indien (facteurs influençant la structuration génétique des populations, étude des chemins migratoires des populations dans la zone). Enfin, à la lumière des résultats acquis dans la thèse, des propositions de gestion agroécologique des populations d’O. palus à mettre en place à l’échelle locale sont faites, et les mesures de précaution à prendre pour éviter les flux de populations entre les pays de l’Océan Indien pour éviter tout phénomène invasif, sont rappelées.

Table des matières

Abréviations et sigles
Liste des figures et des planches
Liste des tables
Production scientifique et technique
Introduction générale
Contexte et enjeux
Cadre et modèles d’étude
Problématique, objectifs scientifiques et questions de recherche
Démarche scientifique
Organisation du manuscrit
Chapitre I-Synthèse bibliographique-Les mirides et quelques cas d’étude en cultures fruitières tropicales
Introduction
Article en préparation: Mirids (Hemiptera: Miridae) of tropical fruit crops. A Review
Chapitre II-Les mirides des vergers de manguiers à La Réunion
Introduction
Résumé des études du chapitre
Article: Characterization of Mirid assemblages (Heteroptera, Miridae) in mango orchards in
Reunion Island and implementation of identification and recognition tools
Planches photographiques
Chapitre III-Bioécologie d’Orthops palus
Introduction
Résumé des études du chapitre
Article: First results on bioecology of Orthops palus (Heteroptera: Miridae)
Planches photographiques
Chapitre IV–Diversité génétique et structuration des populations d’Orthops palus
Introduction
Résumé des études du chapitre
Article 1: Isolation and Characterization of Eleven polymorphic Microsatellite Markers developed for the mango bug, Orthops palus (Heteroptera: Miridae)
Article 2: Population genetic structure of Orthops palus (Heteroptera: Miridae) in Reunion Island and bioecological implications
Article 3: First description, genetic diversity and structuring of Orthops palus (Heteroptera: Miridae) in the south-west Indian Ocean islands
Chapitre V-Discussion générale
Rappel des principaux résultats
Orthops palus : une espèce de miride présente toute l’année
Orthops palus : une présence et des échanges dans le Sud-Ouest de l’Océan Indien
Perspectives de recherche
Applications pratiques pour la gestion agroécologique des populations d’Orthops palus .
Conclusion générale
Annexes

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