Décrypter le secret symbiotique de la mouche de l'olivier

Résumé

La mouche de l'olivier est un ravageur majeur en Méditerranée. Elle cause des dégâts importants aux oliviers et entraîne des pertes annuelles de près de 3 milliards d'euros, principalement en raison de l'alimentation de ses larves sur les oliviers. Des recherches récentes se sont concentrées sur la relation symbiotique entre la mouche de l'olivier et Candidatus Erwinia dacicola. Des études génétiques ont révélé différents haplotypes au sein de diverses populations et suggéré des approches régionales de lutte antiparasitaire fondées sur cette compréhension approfondie.

mouche des fruits (Bactrocera oleae) est le ravageur le plus important des oliveraies dans la région méditerranéenne et dans le monde.

Les dégâts sont causés par ses larves, qui se nourrissent des fruits de l'olivier, provoquant d'importantes pertes quantitatives et qualitatives de fruits et d'huile.

Chaque année, ce ravageur est responsable de plus de 30 pour cent de la destruction de toutes les cultures d’oliviers méditerranéennes, ce qui équivaut à des pertes annuelles de près de 3 milliards d’euros.

Les insecticides ont longtemps été le principal recours contre l'infestation par la mouche de l'olivier, comme dans le cas de nombreux autres ravageurs de l'olivier, tels que teigne de l'olivier.

Les impacts environnementaux, tels que la toxicité pour les organismes non ciblés, la pollution aquatique et la contamination de la chaîne alimentaire humaine, ont entraîné la retrait récent d’un nombre sans précédent de composants insecticides via la mise en œuvre de la réglementation de l’Union européenne.

En outre, l’utilisation généralisée de pesticides combinée aux cycles de vie brefs des organismes nuisibles a entraîné souches résistantes.

Contrairement à la plupart des autres ravageurs, la mouche de l'olivier dépend presque entièrement d'une bactérie symbiotique, à savoir Candidat Erwinia dacicola.

Les larves d'insectes ont besoin de ce symbiote pour se nourrir d'olives vertes immatures en surmontant les défenses chimiques naturelles de l'olive, telles que oleuropéine, et constitue un facteur important dans le développement des larves lorsqu'elles se nourrissent d'olives noires.

Il augmente également la production d’œufs chez les femelles adultes dans des conditions de stress.

En raison de cette relation unique entre l’insecte et la bactérie, Environ E. dacicola a fait l’objet de recherches récentes sur de nouvelles méthodes de lutte.

Il a été démontré, par exemple, que certains composés antimicrobiens, tels que l’oxychlorure de cuivre et le viridiol, peuvent interférer avec la relation symbiotique, entraînant une perturbation du développement larvaire et une diminution de la rusticité des adultes.

Nouvelle recherche Publié dans Nature, cet article vise à fournir une base de connaissances plus complète sur laquelle s'appuyer en réalisant l'étude génétique la plus détaillée sur la mouche de l'olivier et son symbiote.

L’étude a examiné les modèles biogéographiques et la diversité génétique des organismes dans 54 populations réparties en Méditerranée, en Afrique, en Asie et dans les Amériques.

Les chercheurs ont identifié trois haplotypes bactériens primaires : htA, htB et htP.

Les haplotypes htA et htB dominaient la région méditerranéenne, avec htA prévalent dans les populations occidentales (par exemple, l'Algérie, le Maroc et la péninsule ibérique) et htB dans les régions orientales (par exemple, Israël, la Turquie et Chypre).

Les populations de la Méditerranée centrale présentaient un mélange de ces haplotypes, reflétant une zone de confluence influencée par la migration et la sélection des cultivars d’oliviers.

Des preuves archéologiques suggèrent que les oliviers ont été domestiqués dans l’est de la Méditerranée et se sont répandus vers l’ouest. Les chercheurs notent que les schémas génétiques de la mouche de l’olivier et de son symbiote correspondent à ces mouvements, ce qui indique que la sélection humaine des cultivars d’oliviers a probablement influencé la distribution et l’adaptation du ravageur et de son symbiote.

Par exemple, le mélange génétique des populations de la Méditerranée centrale est cohérent avec le mélange des lignées d’oliviers orientales et occidentales.

L'haplotype htP, unique au Pakistan, met également en évidence une séparation géographique ancienne et une divergence évolutive, la diversité génétique inférieure du symbiote à celle de la mouche hôte suggérant une association à long terme caractérisée par des pressions sélectives.

Les populations sud-africaines étaient également distinctes, reflétant l’histoire évolutive de la mouche et de son hôte.

D’autres populations géographiquement isolées, comme celles trouvées en Crète, en Californie et en Iran, ont été particulièrement utiles pour modéliser les modèles de dispersion et d’adaptation.

La Crète, par exemple, abrite principalement des htA malgré sa proximité avec les régions orientales, probablement en raison de son isolement historique et de son flux génétique limité.

Les populations californiennes partagent des haplotypes de symbiotes et d'hôtes de la Méditerranée orientale, ce qui étaye l'hypothèse d'une introduction par l'homme depuis la Turquie.

De même, les populations iraniennes présentent des liens génétiques forts avec les populations de la Méditerranée centrale, suggérant des introductions et une propagation récentes dans la région.

Les chercheurs pensent que cette compréhension plus approfondie de la structure génétique des populations de mouches de l’olivier et de leurs symbiotes peut éclairer des interventions ciblées.

Par exemple, les profils génétiques distincts des populations pakistanaise et sud-africaine peuvent nécessiter des approches spécifiques à chaque région.

L’étude a également souligné le potentiel de tirer parti de la biologie des symbiotes gestion des nuisibles, par exemple en perturbant le rôle de la bactérie dans le dépassement des défenses de l'olivier.

• Biochimie des insectes et biologie moléculaire