TYPAGE MOLECULAIRE D ’INSECTES

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CARACTERISATION DE BIOTYPES DE BEMISIA TABACI (HEMIPTERA, ALEYRODIDAE)

Communication présentée au Symposium international de Gand (Belgique) en 1997: Caractérisation de souches de Bemisia tabaci (Gennadius) par des techniques de biologie moléculaire. Menozzi P., 1997, Med. Fac. Landbouww. Univ. Gent, 62/2a, 281-288. L’aleurode Bemisia tabaci est considéré depuis le début des années 80 comme un ravageur important des cultures tropicales (Vayssaire et al., 1998). Des pullulations ont été signalées en 1986 en Floride, aux Etats-Unis. Elles ont été attribuées à un biotype nouveau (biotype « B ») qui aurait progressivement supplanté le biotype préexistant (biotype « A »). Ce nouveau biotype présente les caractéristiques suivants: – responsable de nouveaux symptômes de type désordre physiologique sur certaines plantes: argenture des feuilles de cucurbitacées – transmission de nouveaux virus – fertilité accrue – nouvelles plante-hôtes: poinsettia, agrumes, crucifères. Ce biotype s’est rapidement répandu à l’Ouest des Etats-Unis puis est apparu dans les Antilles (Ryckewaert, 1998). Ce biotype étant morphologiquement identique au biotype « A », des techniques de caractérisation moléculaires ont été utilisées pour connaître sa distribution géographique. L’analyse d’échantillons du Nicaragua, du Cameroun du Bénin et de Côte d’ivoire par la technique RAPD – PCR a fait l’objet d’une communication au symposium international de Gand (Belgique) en 1997 et dont le texte publié est joint à la fin de ce paragraphe. Il a été montré que le biotype « B », que certains entomologistes ont élevé au rang d’espèce nouvelle (B. argentifolii), n’aurait pas encore totalement envahi le monde. En effet, ce biotype n’a pas été observé dans les pays d’Afrique et d’Amérique centrale. Plusieurs autres biotypes ont été caractérisés en relation avec la plante-hôte et la situation géographique.

RESUTATS OBTENUS

Sur les 13 amorces testées, 4 ont donné des amplifications qui ont permis l’analyse des profils pour l’ensemble des échantillons reçus: il s’agit des amorces AOI, A09, A l5 et A l9 (figure 1). Le nombre de fragments retenus pour l’analyse ont été respectivement 7, 8, 6 et 8 soit un total de 29. L’échantillon de Tchollire du Cameroun ainsi que celui de Telica du Nicaragua ont été éliminés car l’amplification avec 3 des 4 amorces a été insuffisante. Le phénogramme obtenu (figure2) fait apparaître un polymorphisme moléculaire différenciant les échantillons d’adultes d’Afrique (Cameroun, Bénin et Côte d’ivoire), d’Europe (Angleterre, France) et du Nicaragua, selon la situation géographique et selon la plante-hôte. Les échantillons du Nicaragua, quelle que soit la plante-hôte, constitueraient un groupe nettemènt différencié de l’autre groupe qui comprend à la fois les échantillons d’Europe et d’Afrique. A l’intérieur du groupe Nicaragua, l’échantillon récolté sur Thitonia sp. (adventice de la famille des Astéracées) se détacherait des autres échantillons. De même, l’échantillon récolté sur poinsettia constituerait un groupe à part. L ’échantillon récolté à Maroua (Cameroun) sur manioc se détache du groupe Afrique et Europe. On peut supposer que se soit développé sur cette plante un biotype particulier. Cela semble confirmer les résultats obtenus par Burban (1991). Les deux échantillons d’Europe sont proches l’un de l’autre. A. Devonshire l’ayant référencé comme étant le biotype B, on peut raisonnablement en conclure que l’échantillon récolté en France fait partie du même biotype. L ’unique échantillon de Côte d’Ivoire semble s’éloigner du reste des échantillons d’Afrique

Méthode d’analyse des résultats

Pour caractériser les échantillons récoltés, nous avons utilisé l’analyse phénétique qui consiste en la construction d’arbres établis à partir de caractères de ressemblance qui sont ici la présence ou l’absence de fragments d’amplification obtenus dans les différents profils. On choisit ainsi dans chaque gel d’amplification plusieurs fragments et l’on note pour chaque échantillon leur présence (notée 1) ou leur absence (notée 0). On obtient ainsiren cumulant les observations pour toutes les amorces qui ont donné des amplifications interprétables, une matrice qui sera analysée selon la m éthode UPGMA (Unweighted Pair-Group Method for arithmetic Averages) grâce au programme informatique RAPDPLOT crée par Kambhampati et aJ. (1992) Ce programme compare de proche en proche le profil de 2 échantillons et prend en compte le ou les bandes qu’ils ont en commun (ou qu’ils n’ont pas tous les 2). Ainsi tous les échantillons de chaque gel sont comparés 2 à 2. On obtient un coefficient de similarité M qui est la somme des moyennes des bandes communes pour chaque apairement divisée par le nombre total d’apairements. Les programmes NEIGHBOR et DRAWGRAM du logiciel PHYLLIP 3.5 C (Felsentstein, 1992) dessinent le phénogramme qui permet de visualiser les relations possibles entre les différents échantillons.

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Table des matières

PREMIERE PARTIE : TYPAGE MOLECULAIRE D ’INSECTES
INTRODUCTION
1. CARACTERISATION DE BIOTYPES DE BEMISIA TABACI (Gennadius)
(HEMIPTERA, ALEYRODIDAE) (Communication au symposium international
de Gand, 1997
2. ANALYSE DU POLYMORPHISME ET DU GENOTYPE
DE DIFFERENTES SOUCHES DE COCCINELLA SEPTEMPUNCTATA
ET D’HARMONIA AXYRIDIS (COLEOPTERA, COCCINELLIDAE
2.1. ANALYSE DU POLYMORPHISME DE DEUX SOUCHES DE LA
COCCINELLE HARMONIA AXYRIDIS
2.2. CARACTERISATION DU GENOTYPE DE LA DESCENDANCE
DU CROISEMENT HARMONIA AXYRIDIS X COCCINELLA
SEPTEMPUNCTATA
3. CARACTERISATION MOLECULAIRE DES INDIVIDUS D’UNE ZONE DE
CONTACT ENTRE DEUX SOUS-ESPECES DE L’ESPECE
MONOBELLA GRASSEI (COLLEMBOLA, NEANURIDAE
3.1. CARACTERISATION MOLECULAIRE PAR RAPD-PCR
3.2. ETUDE DE LA VARIABILITE DU GENE CODANT POUR LA
SOUS-UNITE II DE LA CYTOCHROME OXYDASE
MITOCHONDRIALE
CONCLUSION DE LA PREMIERE PARTIE
DEUXIEME PARTIE : RESISTANCE AUX INSECTICIDES
PAR MODIFICATION DE L’ACETYLCHOLINESTERASE 43
INTRODUCTION
A. GENERALITES
1. LA RESISTANCE AUX INSECTICIDES : SITUATION ET MECANISMES
IMPLIQUES
2. L’ACETYLCHOLINESTERASE
2.1. STRUCTURE ET FONCTION
2.2. CARACTERISATION DU GENE CODANT POUR L’ENZYME
2.3. MODE D’ACTION DES INSECTICIDES
2.4. RESISTANCE AUX INSECTICIDES : MECANISMES
MIS EN JEU ET INVENTAIRE DES MUTATIONS
B . ESSAIS DE CLONAGE DU GENE CODANT POUR
L’ACETYLCHOLINESTERASE SYNAPTIOUE CHEZ LE PUCERON
APHIS GOSSYPII Glover ÍHEMIPTERA. APHIDIDAE) ET LE MOUSTIQUE
CULEX PIP IENS L (DIPTERA. CULICIDAE
1. ETAT DES CONNAISSANCES CHEZ APHIS GOSSYPII
ET CULEX PIP IEN S
2. OBJECTIFS
3. LES STRATEGIES ADOPTEES
4. TRAVAUX REALISES
4.1. MATERIEL ET METHODES
4.2. RESULTATS
4.2.1. Clonage à partir de l’ADN complémentaire
4.2.1.1. Clonage à partir d’amorces de vertébrés et d’invertébrés
définies dans les « boîtes conservées
4.2.1.2. Clonage à partir d’amorces « anti-pasa
4.2.2. Clonage à partir de l’ADN génomique
4.2.2.1. Clonage à partir d’amorces spécifiques du gène Ace2
de C. pipiens et d’A. gossypii et d’amorces d’insectes définies
dans les « boîtes conservées
4.2.2.2. Clonage à partir d’amorces « anti-pasa
4.2.2.3. Clonage à partir d’amorces de vertébrés et d’invertébrés
définies dans les « boîtes conservées
4.2.2.4. Clonage à partir d’amorces spécifiques de la drosophile
4.2.2.5. Etude de la variabilité de l’intron 3
5. DISCUSSION: NOMBRE DE GENES CODANT POUR
L’ACETYLCHOLINESTERASE ET NATURE DE L’ENZYME SYNAPTIQUE
C . ETUDE DE LA RELATION ENTRE LA QUANTITE
D’ACETYLCHOLINESTERASE ET LA RESISTANCE DE DROSOPHILA
MELANOGASTER Meie. ÍDIPTERA. DROSOPHILIDAEUUX INSECTICIDES
(Publication 1
D. MISE EN EVIDENCE DE L’IMPLICATION DE MUTATIONS DANS LA
RESISTANCE AUX INSECTICIDES DE L’ACETYLCHOLINESTERASE DE
DROSOPHILA MELANOGASTER MODIFIEE IN VITRO (Publication 2
E . ETUDE DE LA STABILISATION DE LA RESISTANCE PAR MODIFICATION DE
L’ACETYLCHOLINESTERASE CHEZ DROSOPHILA MELANOGASTER.
(Publication 3
CONCLUSION DE LA DEUXIEME PARTIE
CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES
1 : liste des amorces
2: alignements sequences Ace2 Aphis gossypii (exons) avec positions des amorces
3: alignements sequences Ace2 Culex pipiens (exons) avec positions des amorces
4: alignements séquences intron 3 Ace2 Culex pipiens
5: pourcentage d’homologie entre acétylcholinestérases d’invertébrés