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Institut Sophia Agrobiotech (Sophia Antipolis, Alpes-Maritimes)

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Most widely held works by Alpes-Maritimes) Institut Sophia Agrobiotech (Sophia Antipolis
Étude des facteurs écologiques modulant les gammes d'hôtes des parasitoïdes by Lucie Monticelli( )

1 edition published in 2018 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Les parasitoïdes sont des insectes dont le cycle de vie se divise en (i) un stade adulte libre durant lequel la femelle dépose des œufs dans, sur ou à proximité des hôtes et (ii) des stades immatures parasites durant lesquels les larves se développent en consommant leur hôte. Ils sont impliqués dans la régulation de la population de leur(s) hôte(s) et sont largement utilisés en lutte biologique pour réduire les dégâts causés par des ravageurs de cultures dans les agroécosystèmes. L'intensité de cette régulation dépend notamment de la gamme d'hôtes du parasitoïde c.à.d. le nombre d'espèces hôtes différentes dans lesquels il est capable de compléter son développement. La gamme d'hôtes théorique d'un parasitoïde a été largement étudiée et est déterminée par sa capacité à localiser, reconnaître et parasiter son hôte (gamme d'hôtes comportemental) et/ou sa capacité à utiliser les ressources de l'hôte et à contourner ses défenses immunitaires (gamme d'hôtes physiologiques). Cependant, les caractéristiques biotiques et abiotiques environnementales, pouvant potentiellement impacter les traits comportementaux et physiologiques des parasitoïdes et finalement la gamme d'hôtes théorique de ces derniers, ont été très peu étudié. C'est dans ce contexte que j'ai développé ma thèse avec pour but principal d'étudier l'impact de différents facteurs écologiques sur la gamme d'hôtes des parasitoïdes. Pour cela, j'ai choisi comme modèle d'étude les parasitoïdes de pucerons, largement utilisés en lutte biologique, et j'ai étudié le rôle (1) des goulots d'étranglement génétique intervenant lors de l'introduction de petites populations de parasitoïdes dans de nouveaux environnements (par exemple, en lutte biologique classique), (2) de la phylogénie des hôtes et des plantes hôtes, (3) des effets bottom-up du stress hydrique chez les plantes hôtes des pucerons, (4) de la relation entre (i) la qualité des pucerons en tant qu'hôte pour la larve de parasitoïde et (ii) la qualité du puceron en tant que source de nourriture (miellat) pour l'adulte et (5) des interactions indirectes induites par la présence d'hôtes alternatifs sub-optimaux, sur la gamme d'hôte théorique des parasitoïdes. La phylogénie des hôtes et des plantes hôtes ont un effet direct sur la gamme d'hôtes des parasitoïdes tandis que les goulots d'étranglement génétique, les effets bottom-up de la plante, la nutrition des parasitoïdes adultes et les interactions indirectes semblent impacter seulement indirectement la gamme d'hôtes des parasitoïdes de pucerons via une modulation de la fitness et/ou taux de parasitisme. Chaque environnement étant différent, l''étude de l'impact des facteurs écologiques sur la gamme d'hôtes des parasitoïdes est déterminante ; ce travail de thèse a permis de mieux comprendre certains mécanismes impliqués dans le fonctionnement des communautés de parasitoïdes dans les écosystèmes, ainsi que dans l'optimisation possible de programmes de lutte biologique
Étude des stratégies de mouvement chez les parasitoïdes du genre Trichogramma : apports des techniques d'analyse d'images automatiques by Victor Burte( )

1 edition published in 2018 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Parasitoids of the genus Trichogramma are oophagous micro-hymenoptera widely used as biological control agents. My PhD is about the phenotypic characterization of this auxiliary's movement strategies, specifically the movements involved in the exploration of space and the search for host eggs. These phenotypes have great importance in the life cycle of trichogramma, and also of characters of interest to evaluate their effectiveness in biological control program. Trichogramma being very small organisms (less than 0.5 mm), difficult to observe, the study of their movement can take advantage of technological advances in the acquisition and automatic analysis of images. This is the strategy I followed by combining a methodological development component and an experimental component. In a first methodological part, I present three main types of image analysis methods that I used and helped to develop during my thesis. In a second time, I present three applications of these methods to the study of the movement of Trichogramma. First, we characterized in the laboratory the orientation preferences (phototaxis, geotaxis and their interaction) during egg laying in 22 trichogram strains belonging to 6 species. This type of study requires the counting of a large number of eggs (healthy and parasitized), it was developed a new dedicated tool in the form of an ImageJ / FIJI plugin made available to the community. This flexible plugin automates and makes more productive the tasks of counting and evaluation of parasitism rate, making possible screenings of greater magnitude. A great variability could be highlighted within the genus, including between strains of the same species. This suggests that depending on the plant layer to be protected (grass, shrub, tree), it would be possible to select trichogramma's strains to optimize their exploitation of the targeted area. In a second time, we characterized the exploration strategies (velocities, trajectories, ...) of a set of 22 strains from 7 trichogramma species to look for traits specific to each strain or species. I implemented a method for tracking a trichogramma group on video recorded on short time scales using the Ctrax software and R scripts. The aim was to develop a protocol for high-throughput characterization of trichogramma strains movement and to study the variability of these traits within the genus. Finally, we conducted a study of the propagation dynamics in trichogramma group from the species T. cacoeciae, by developing an innovative experimental device to cover scales of time and space greater than those usually imposed by laboratory constraints. Through the use of pictures taken at very high resolution / low frequency and a dedicated analysis pipeline, the diffusion of individuals can be followed in a tunnel longer than 6 meters during a whole day. In particular, I was able to identify the effect of the population density as well as the distribution of resources on the propagation dynamics (diffusion coefficient) and the parasitism efficiency of the tested strain
Contrôle biologique par conservation effets des plantes non cultivées sur les communautés d'arthropodes inféodées aux agrosystèmes by Yusha Wang( )

1 edition published in 2020 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Conservation biological control is the deliberate manipulation of agro-ecosystems and their close environment to enhance the performance of natural enemies (e.g. survival, fitness, and/or behaviour) and thus improve their efficacy against pests. Non-crop plants are grown to create an environment that is detrimental to pests and diseases and/or beneficial to biological control agents. The aim of the Ph.D study was to disentangle how non-crop plants might affect interactions among crop plants, herbivores and their natural enemies at both the individual (life-history traits) and population (population dynamics) levels. We first reviewed the literature and did meta-analysis about the impact of non- crop plants on many natural enemy performance traits. Apiaceae, Asteraceae, Polygonaceae, Brassicaceae, Lamiaceae and Fabaceae families are found to be the most potentially beneficial plant family for natural enemies, carefully selecting and mixting non-crop plants are necessary to the promote biocontrol efficiency. Secondly, we evaluated the impact of three diversity levels of non-crop plants on insect communities. The studies were carried on two agrosystems based on wheat-maize and tomato in the field. The results showed a strong effect of increased diversity of non-crop plants on biological control and on the temporal dynamics of natural enemy-pest interactions. Non-crop plants diversity had a positive impact on higher trophic levels (natural enemies), biocontrol of pests, community biodiversity, food web stability, and crop yields. Thirdly, we found evidence of the adding of selected non-crop plants can enhance the longevity and/or reproduction of Harmonia axyridis in lab experiments and could be non-crop candidates used to diversify the agro-ecosystems to boost biological control
Analyse fonctionnelle de trois effecteurs RXLR de l'oomycète Phytophthora parasitica sécrétés au cours de la pénétration de la plante hôte by Édouard Evangelisti( )

1 edition published in 2013 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

L'agriculture mondiale a connu de profonds changements qui lui ont permis de faire face à l'augmentation constante de la demande alimentaire. Cependant, les conséquences de ces nouvelles pratiques agricoles sur l'environnement et la santé humaine font l'objet de préoccupations croissantes. Notamment, les politiques sanitaires actuelles visent à réduire l'utilisation des produits phytosanitaires. Aussi de nouvelles stratégies de protection des cultures doivent-elles être développées. Une meilleure compréhension des échanges moléculaires qui contribuent au succès des bioagresseurs est nécessaire. Ces échanges impliquent notamment la sécrétion de protéines qui interfèrent avec le métabolisme de l'hôte : les effecteurs. Certains d'entre elles sont accumulés au cours de la pénétration des premières cellules végétales, une étape décisive pour le succès de la tentative d'infection. Les travaux menés au cours de cette thèse se sont concentrés sur 3 de ces effecteurs, sécrétés par l'oomycète Phytophthora parasitica. L'analyse des lignées de surexpression chez Arabidopsis thaliana a permis de mettre en évidence des perturbations du développement et de la physiologie de certaines hormones végétales en réponse à l'accumulation de ces effecteurs. Ces données confirment l'importance de la manipulation des voies hormonales dans le cadre des interactions plantes-pathogènes et soutiennent l'hypothèse récente selon laquelle des effecteurs sécrétés par les agents pathogènes interfèrent avec un petit nombre de cibles clefs du métabolisme de l'hôte. Ces cibles constituent des candidats de choix pour développer des variétés plus résistantes
Analyse évolutive et fonctionnelle des Macrophage Migration Inhibitory Factors chez les eucaryotes by Claire Michelet( )

1 edition published in 2018 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Macrophage migration inhibitory factors (MIF) are multifunctional proteins regulating major processes in mammals, including control of the cell cycle and migration, activation of innate immune responses, and prevention of p53-mediated apoptosis. MIF proteins also play a role in innate immunity of invertebrate organisms or serve as virulence factors in parasitic organisms, raising the question of their evolutionary history and of a putative differential evolution of structure/function relationships. The general aim of this PhD was to explore the diversity and evolutionary history of MIF proteins accross kingdoms, and to investigate their potential functional differences, with a special emphasis on host-parasite systems. We first performed a broad survey of MIF presence or absence and evolutionary relationships across 803 species of plants, fungi, protists, and animals, and explored a potential relation with the taxonomic status, the ecology, and the lifestyle of individual species. We show that MIF evolutionary history in eukaryotes is complex, involving ancestral duplications, multiple gene losses and recent clade-specific re-duplications. Of note, plants and plant parasites (other than fungi) harbour a median number of three MIFs, while heterotrophic and animal parasite species harbour a lower or/and variable MIF number. Intriguingly, MIFs seem to be essential and highly conserved with many sites under purifying selection in some kingdoms (e.g. plants), while in other kingdoms they appear more dispensable (e.g. in fungi) or present in several diverged variants (e.g. insects, nematodes), suggesting potential neofunctionalizations within the protein superfamily. We then analysed the effect of MIF proteins from selected species on plant cell death. All organisms tested (plant, oomycetes, protozoa, insects, and nematodes) including species that are not in interaction with plants, possess at least one MIF protein showing a significant cell death inhibitory effect. This suggests that plant cell death inhibition does not result from a neofunctionalization of MIF from plant-parasites, and is related to conserved structural features of MIF proteins. However, none of the parameters predicted in silico (sequence motifs, 3D structures, oligomerization, post-traductional modifications) appeared to be related to the cell death inhibitory activity. Future extensive functional studies are necessary to unravel the structure-function relationship of these evolutionarily and functionally complex proteins
Contribution des phytoglobines et des nitrate réductases à la régulation de l'oxyde nitrique et de la fixation de l'azote dans la symbiose Medicago truncatula / Sinorhizobium meliloti by Antoine Berger( )

1 edition published in 2019 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

The nitrogen-fixing symbiosis between legumes and soil bacteria of Rhizobia type reduces atmospheric nitrogen (N2) to ammonia (NH3) through the presence of bacterial nitrogenase in a root organ, called nodule.In the symbiotic model Medicago truncatula / Sinorhizobium meliloti, nitric oxide (NO) is produced throughout the symbiotic process, from the beginning of the interaction between the plant and the bacteria until the senescence of the nodule. The toxic, signal or metabolite effects of NO depend mainly on its concentration at the action site. Its concentration within the nodule cells must be regulated in order to limit its toxic effects and leads its signaling and metabolite functions. In plants, the main sources of NO identified are nitrate reductase (NR) and the mitochondrial electron transfer chain (ETC). In addition, phytoglobins (Phytogb) are known to be involved in the catabolism of NO. According to their sequences homology and affinity for oxygen, three classes of Phytogb have been described in legumes: non-symbiotic Phytogb (Phytogb1), legume-specific leghemoglobin (Lb) and truncated Phytogb (Pgb3).The main objectives of this PhD were, on the one hand, to characterize and study the role of NR and Phytogb in the NO regulation, during the symbiosis between M. truncatula and S. meliloti and, on the other hand, to analyse the role of NO in the development and in mature nodule during the symbiotic process.In M. truncatula, 3 genes code for NR and 17 for Phytogb. The phylogenetic study of M. truncatula Phytogb identified 12 Lb, 3 Phytogb1 and 2 Phytogb3. Analysis of NR and Phytogb gene expression, as well as measurement of total NR activity and NO production, allowed to monitor the level of NO during the N2-finxing symbiosis, and to determine the respective roles of the different NR and Phytogb in the NO regulation. During the symbiotic process, four peaks of NO production were observed, corresponding to four periods of the symbiotic process, during (1) the establishment of the interaction between the plant and the bacteria, (2) at the setup of the nodule organogenesis (3) inside the functioning and mature nodule and (4) at the onset of nodule senescence. During these different periods, the production of NO is particularly correlated with the expression of the NR1 and 2, one Phytogb1 (Phytogb1.1) and one Phytogb3 (Phytogb3.1) genes. The use of various inhibitors of NO synthesis pathways has shown that NO production depends mainly on NR activity and the mitochondrial electron transfer chain. The use of NO donors has shown that, during nodular development, NO induces the expression of Phytogb1 and several defence genes but represses Lb and Phytogb3 genes. Functional analysis of Phytogb1.1, during nodule establishment, functioning and senescence, was initiated via the production of M. truncatula plants overexpressing or silencing this gene. Overexpression and under-expression of this gene resulted, respectively, in a decrease and an increase in the NO level in the nodules, but in both cases resulted in a decrease in the number of nodules per plant. Analysis of the expression of several markers genes of the symbiotic interaction, defence responses, nitrogen metabolism and hypoxia, and analysis of nitrogen fixation in mature nodules highlight the particular role of Phytogb1.1 in the NO regulation during nodule development and during the senescence process
Caractérisation des petits ARN régulateurs impliqués dans la formation des cellules géantes induites par les nématodes phytoparasites du genre Meloidogyne by Clémence Medina( )

1 edition published in 2017 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Root-Knot-Nematodes are obligate plant parasites able to infect a large panel of cultivated plants. These parasites have the ability to induce redifferentiation of five to seven root cells into specialized giant cells, hypertrophied, multinucleated and metabolically overactive. These giant cells form the feeding site upon which nematodes feed continuously until reproduction. Giant cells development leads to a root deformation, named gall, which disturbs plant nutrients absorption causing its weakening. Transcriptomic studies showed that a huge transcriptional reprogramming occurs during gall development. This project aims to characterize the role of small RNAs, non-coding RNAs, during gall development induced by M. incognita. Small non-coding RNAs are key regulators of gene expression and include two major families: microRNAs (miRNAs) and small interfering RNAs (siRNAs). Thus, small RNAs from roots of the model plant Arabidopsis thaliana healthy or infected by M. incognita were characterized by Next Generation Sequencing at 7 and 14 days after infection, two important stages of gall development. This study led to the identification of 24 plant microRNAs differentially expressed in galls compared to uninfected roots. Functional analysis of these miRNAs validated the expression pattern in galls of five miRNAs and demonstrated the role of miR159 in the plant response to M. incognita. In addition, a genome-wide approach was used to identify genes that could be regulated by siRNAs during the interaction. In conclusion, this work contributed todemonstrate, on one hand, the involvement of microRNAs in the plant - RKN interaction and allowed the identification of genes potentially regulated by small interfering and involved in the formation of giant cells induced by root-knot nematodes
Impact de la consanguinité et de l'hybridation chez quatre auxiliaires de lutte biologique by Bastien Quaglietti( )

1 edition published in 2017 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Inbreeding and hybridization are two genetic processes that may have antagonistic effects in biological control agents (BCAs) rearing. Hybridization can minimize the risk of inbreeding depression (decrease in fitness of inbred individuals), and favor the emergence of advantageous phenotypes. Although the mechanisms of inbreeding depression and the consequences of hybridization are well known, very few studies have been carried out in the context of biological control. The actual effects of inbreeding and hybridization on the fitness of BCAs should be assessed to guide the practices of the biocontrol industry. In a public-private collaboration, data were generated on the effects of inbreeding in the four BCAs Allotropa burrelli, Chrysoperla near comanche, Cryptolaemus montrouzieri and Macrolophus pygmaeus. Inbreeding resulted in a 30% decrease in reproductive success in M. pygmaeus. A thorough study of the consequences of intra-specific hybridization was then carried out using four populations of M. pygmaeus. Three genetic groups separated by strong reproductive isolation were identified. Nevertheless, a fitness advantage for individuals from crosses between genetically distant parents has been highlighted within each genetic group. This work brings data usable in the short term by the partner companies. It also helps to create a corpus of data to better evaluate the real importance of genetic effects in BCAs rearing
Importance des interactions multi-trophiques dans les agrosystèmes pour la mise au point d'une lutte biologique contre une espèce invasive by Anaïs Chailleux( )

1 edition published in 2013 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Multi-trophic interactions play a key role in structuring agro-ecosystems and regulating arthropod population dynamics. The objective of the PhD was (i) to study the possible disruptions of biotic interactions owing to the recent invasion by T. absoluta in European tomato crops, (ii) to identify local natural enemies attacking T. absoluta, (iii) to evaluate their effectiveness against T. absoluta when integrated into the agro-ecosystem. We showed that new interactions occurred after the arrival of T. absoluta, mainly apparent competition between whiteflies and T. absoluta, in presence of the omnivorous and generalist predator M. pygmaeus. We recorded possible new biocontrol agents and focused first on Trichogramma parasitoids, as Trichogramma achaeae was promptly commercialized against T. absoluta in France. Laboratory and field experiments failed to detect promising Trichogramma strains. In addition, intraguild predation of M. pygmaeus on parasitoid juveniles i.e. parasitized eggs, was observed and we demonstrated that T. absoluta was not a suitable host for Trichogramma parasitoids. Therefore, further studies switched on parasitoids of larval stages of T. absoluta. We demonstrated the importance of Stenomesius japonicus (Eulophidae) as a possible biological control agent against T. absoluta. The parasitoid was able to reproduce on T. absoluta over several generations under laboratory and greenhouse conditions. Despite negative interactions between the predator and the larval parasitoid, further greenhouse experiments demonstrated that two competitors can coexist for several months. Moreover, the presence of an alternative prey for the omnivorous predator (whitefly) in the agro-ecosystem did not prompt larval parasitoid exclusion, and the parasitoid remained in the crop even in the presence of other prey for the predator
La biogenèse des galles induites par des phyto-nématodes dépend de l'hyperactivation du cycle cellulaire : études fonctionnelles des nouveaux acteurs du cycle mitotique et de l'endocycle dans les cellules géantes by Danila Cabral do Nascimento( )

1 edition published in 2019 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Lors des vingt dernières années, l'utilisation d'Arabidopsis thaliana en tant que plante modèle a permis d'accélérer les découvertes biologiques dans l'étude de nombreuses interactions plante-pathogènes tant au niveau moléculaire que cellulaire. Arabidopsis réagis de manière similaire aux plantes cultivées face aux attaques de nombreux pathogènes, y compris les nématodes. Meloidogyne incognita est un nématode endoparasite de la racine des plantes causant de lourdes pertes agronomiques estimées à plusieurs milliards de dollars par an. Afin d'induire la formation de sites nourriciers dans la racine de l'hôte, les nématodes à galles. Ceci a pour effet d'induire la formation de cellules géantes à l'origine des nodosités observées sur la racine de l'hôte communément appelées galles. Lors de la formation des sites nourriciers, les cellules géantes ont pour caractéristiques d'être hypertrophiées et poly-nucléés du fait de l'absence ou de l'interruption de la cytokinèse et de nombreux cycles successifs d'endoreduplication. Ainsi, une caractéristique cruciale du développement du nématode est l'hyper activation du cycle cellulaire dans les galles. Le cycle cellulaire eucaryote est conservé et caractérisé par la phase S (réplication de l'ADN), suivie par la phase mitose (M), la cytokinèse et la division cellulaire. Celles-ci sont entrecoupées par la phase G1 (Gap 1) qui relie la fin de la mitose, et la phase G2 (Gap 2) qui relie la fin de la synthèse de l'ADN. L'endocycle est une variante du cycle cellulaire dans laquelle la réplication se produit sans mitose, induisant le doublement du contenu en ADN cellulaire pour chaque endocycle. L'hyper activation du cycle cellulaire est essentielle pour la biogenèse de la galle induite par les nématodes et un équilibre précis entre les phases mitotiques et endocycliques est essentiel pour la réussite du parasitisme. Dans le cadre de ma thèse de doctorat, nous avons étudié les conditions préalables nécessaires à l'établissement d'une galle fonctionnelle induite par M. incognita. Je me suis particulièrement concentrée sur l'étude fonctionnelle de gènes du cycle cellulaire de la plante jouant un rôle dans la mitose et l'endoreduplication lors de l'interaction plante-nématode. Pour répondre à cette question j'ai réalisé des études fonctionnelles de nouveaux acteurs du cycle cellulaire chez Arabidopsis stimulant (E2F), inhibant (ABAP1 et son-interactor) ou contrôlant (WEE1) le cycle cellulaire des galles. Les résultats obtenus démontrent que les gènes étudiés ici sont essentiels pour la formation et le maintien des sites nourriciers des nématodes. Notre étude fonctionnelle et notre analyse moléculaire montrent que l'absence ou la surexpression de facteurs de transcription E2Fa et E2Fb affectent gravement le développement de la galle et la reproduction des nématodes et perturbent le cycle cellulaire des galles, validant ainsi leur importance pour le développement du site d'alimentation des nématodes. Nous avons également cherché à déterminer si le stress induit par les nématodes déclenche un checkpoint control pendant la progression du cycle cellulaire dans les galles. Par conséquent, une analyse fonctionnelle du facteur de transcription WEE1 a été réalisée et a montré que son absence induit une mitose plus précoce dans les sites nourriciers, affectant ainsi le développement des galles et la reproduction des nématodes. L'utilisation de drogues, d'un marqueur de stress SMR7, ainsi que d'une lignée exprimant un gène rapporteur sous le contrôle du promoteur du gène PARP1 (impliqué dans la réparation de l'ADN) ont suggéré l'activation du checkpoint control G1/S dans les galles. Les données présentées dans cette thèse ont apporté des connaissances fondamentales pour une meilleure compréhension du contrôle du cycle cellulaire lors de la biogenèse de la galle, ainsi que lors du développement de la plante
Impact de la capacité de charge de l'environnement sur les dynamiques d'expansions de métapopulation : théories et applications à un système expérimental hôte-parasitoïde by Marjorie Haond( )

1 edition published in 2019 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Les équations de réaction-diffusion sont couramment utilisées pour décrire les dynamiques de propagation des populations. Elles permettent notamment de définir deux types de dynamiques : tirée et poussée. La dynamique tirée résulte d'une colonisation menée par les individus en faible effectif situés en bordure de la population, la dynamique poussée résulte d'une colonisation menée par de plus grands effectifs issus du cœur de la population. Les mécanismes biologiques à l'origine des fronts poussés sont encore peu décrits, toutefois, la présence d'un effet Allee (caractérisé par une corrélation positive entre le taux de croissance et la densité de population pour de petits effectifs) est connue pour entraîner une dynamique poussée. D'autres mécanismes générant une dépendance entre la taille de population et la probabilité de colonisation sont également susceptibles de générer des fronts poussés, mais cette généralisation reste à confirmer. Peu de travaux ont abordé les effets de facteurs de l'environnement tels que la capacité de charge sur les vitesses d'expansion des populations. Or, si pour une dynamique tirée, la colonisation des individus à l'avant du front, peu nombreux, ne devrait pas être influencée par la valeur de la capacité de charge du milieu, dans le cas poussé, les individus évoluant à des effectifs plus importants, la capacité de charge pourrait être un facteur limitant de l'expansion. Nous avons donc cherché à décrire (i) les effets de la capacité de charge sur les dynamiques d'expansion des populations notamment au travers du prisme des dynamiques tirées/poussées, et (ii) la diversité des mécanismes démographiques pouvant générer des dynamiques poussées. Pour cela nous avons utilisé des approches de modélisation individu-centrés et de l'expérimentation en microcosme sur des hyménoptères parasitoïdes, les Trichogrammes. Nous avons utilisé une espèce ayant une dispersion densité-dépendante positive entraînant un accroissement de la probabilité individuelle de migrer en grande population menant ainsi à des dynamiques de colonisation possiblement poussées. Grâce à ces deux approches, nous avons étudié dans une première partie l'impact de la capacité de charge sur la vitesse des expansions, permettant de valider nos hypothèses nous amenant à penser que la dépendance de la vitesse d'expansion à la capacité de charge pourrait être un indicateur de la nature poussée/tirée des expansions. Dans une deuxième partie nous avons étudié les phénomènes d'arrêt de colonisation ("Range pinning") décrits pour des populations soumises aux effets Allee et avons chercher à généraliser ce phénomène aux dynamiques poussées en présence de dispersion densité dépendante positive. Dans une troisième partie nous avons étudié comment une répartition hétérogène dans l'espace de différentes capacités de charges allait influencer les dynamiques d'expansions notamment poussées
Étude de la régulation du transcriptome de nématodes parasites de plante, les nématodes à galles du genre Meloidogyne by Chinh Nghia Nguyen( )

1 edition published in 2016 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Les nématodes à galles (RKN) du genre Meloidogyne spp. sont des parasites obligatoires des plantes qui induisent la formation d'un site nourricier spécialisé au sein des racines. Mon projet de thèse a pour objectif d'identifier des gènes spécifiques de ces nématodes qui sont impliqués dans le parasitisme en se focalisant sur des protéines sécrétées ou effecteurs. La technologie de séquençage Illumina a été utilisée pour comparer les transcriptomes de M. incognita au cours de son cycle de vie. A partir de 307 gènes surexprimés dans -au moins- un stade du cycle de vie, nous avons sélectionné 14 candidats d'effecteurs. Des expériences de RT-qPCR, d'hybridation in situ et d'ARN interférence ont permis de confirmer le profil d'expression, de localiser l'expression des effecteurs et d'étudier leur rôle dans la pathogénicité. Ce travail a permis de démontrer le rôle important d'une petite protéine, MiSCR1, dans les stades précoces du parasitisme. Parallèlement, nous avons réalisé l'assemblage de novo du transcriptome de M. enterolobii, qui représente une nouvelle menace pour l'agriculture mondiale du fait de sa capacité à se reproduire sur la majorité des plantes résistantes aux autres RKN. Les premières comparaisons avec d'autres RKN nous ont permis d'identifier, non seulement des effecteurs en commun, mais aussi ceux qui sont spécifiques à certaines espèces de RKN et qui pourraient expliquer des différences de gamme d'hôtes. En conclusion, les analyses de transcriptomes de RKN ont permis de caractériser des nouveaux effecteurs candidats impliqués dans la pathogénicité, et d'apporter de nouvelles connaissances pour le développement de méthodes de lutte contre ces bioagresseurs
Identification de marques épigénétiques chez le nématode à galles parasite de plantes Meloidogyne incognita by Loris Pratx( )

1 edition published in 2017 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Meloidogyne incognita est le nématode causant le plus de dégâts en agriculture. Sa particularité est d'être un organisme à reproduction asexuée obligatoire. Une femelle engendre des clones a priori 100% identiques génétiquement. Pourtant, M. incognita est capable de faire preuve d'une grande plasticité phénotypique lui permettant de répondre à de nouveaux environnements. Un exemple est le déterminisme du sexe, un phénotype lié aux conditions environnementales et semblant impliquer des régulations chromatiniennes. Un autre exemple est la capacité à contourner les résistances des plantes (virulence), un caractère héréditaire mais non-Mendelien. Dans le cadre de cette thèse, j'ai cherché à tester l'implication des mécanismes épigénétiques dans la plasticité phénotypique en absence de sexe de M. incognita. A ces fins, j'ai évalué la conservation des mécanismes épigénétiques chez les nématodes à galles. Cette approche a permis de pointer que les mécanismes connus chez C. elegans sont conservés chez les nématodes parasites de plantes. Puis, une méthodologie de ChIP-seq a été mise en place afin de comparer les profils d'accumulation des marques d'histones chez M. incognita au cours de la réponse aux conditions environnementales. Cette stratégie a permis la mise en évidence 1- de patrons d'histones modifiées marquant le développement du parasite et 2- de régions génomiques comportant plus de 300 gènes dont des candidats facteurs d'avirulence déjà décrits dans la littérature spécifiquement perdue entre M. incognita (a)virulents. Ces travaux de thèse présentent un intérêt fondamental sur la compréhension de l'évolution d'un organisme en absence de reproduction sexuée
Changes( Recording )

1 edition published in 1991 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Effets des bioinsecticides à base de Bacillus thuringiensis sur la physiologie intestinale de la Drosophile by Rihab Loudhaief( )

1 edition published in 2016 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Le tube digestif est la première barrière contre les agresseurs présents dans la nourriture (virus, bactéries, produits chimiques, pesticides etc...). Il doit donc maintenir au mieux son intégrité structurale et fonctionnelle tout au long de la vie de l'individu. Bien que l'impact délétère d'une intoxication aiguë puisse être surmonté par la capacité de défense et de régénération de la muqueuse digestive, une agression prolongée ou répétée peut compromettre l'équilibre physiologique (l'homéostasie) du tube digestif. Parmi les agresseurs pouvant être ingérés avec la nourriture, on trouve la bactérie Bacillus thuringiensis (Bt) et représente 70% des ventes de bioinsecticides. Bt est une bactérie Gram+ sporulante qui produit, pendant la sporulation, des toxines nommées Cry. Parmi les différentes souches de Bt, certaines ont été sélectionnées pour la spécificité d'action de leurs toxines Cry contre des nuisibles et sont commercialisées sous forme de sporanges. Certaines de ces souches sont utilisées en agriculture biologique en France et l'accroissement de leur utilisation fait qu'elles sont de plus en plus présentes dans la nourriture, source de contamination potentielle pour l'homme et l'environnement. La question qui se pose maintenant est de savoir si un tel accroissement de l'utilisation de Bt peut avoir des impacts sur des espèces non cibles. Mon projet de thèse a consisté en l'étude des conséquences de l'ingestion de Bt (sous forme végétative ou de sporanges) sur la physiologie intestinale de la drosophile (animal non sensible à Bt en termes de toxicité aigüe
Distributions des espèces du genre Trichogramma le long d'un gradient altitudinal et adaptations locales aux basses températures chez l'espèce Trichogramma cacoeciae by Michela Ion Scotta( )

1 edition published in 2019 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

All species are facing some environmental heterogeneity in time and / or space and thus with variations in the quality of their local environment. According to their biology (dispersal ability, phenotypic plasticity, local genetic variability, etc.), species respond differently but this heterogeneity usually generates or maintains inter-or intra-specific variations in life history traits. In this context, my thesis focuses on (i) the understanding of the geographical and ecological distributions of Trichogramma species along an altitudinal gradient in a narrow area of the department “Alpes-Maritimes”; (ii) -possible local adaptations to low temperatures in one of the encountered species. For this second part, three types of experiments were conducted from a set of strains from the two contrasted areas along the altitudinal gradient (Meso - and Supra - mediterranean) as well as strains from a more northern geographical area: (i) laboratory comparison of thermal tolerance indices: Ctmin, Chill coma and Recover Activity; (ii) study of diapause capabilities; (iii) study of overwintering modalities in the field. My results first showed that, at the scale of the altitudinal transect studied and with our sampling protocol, T. cacoeciae is the most widely distributed and abundant species. In addition, the Supra - mediterranean strains seem to have genetic differences with regard to the Meso - Mediterranean ones, particularly in their rate of development at low temperatures as well as their propensity to diapause. This genetic differentiation is even more marked in the more northern strains especially for their Chill coma values which are on average lower. Taken as a whole, this study unambiguously concludes that there is intra-specific variability in T. cacoeciae for traits related to adaptation to low temperatures. These results, obtained for a single species and on a small geographical scale, thus open the way towards a more systematic study of these traits and the taking into account/exploitation of their inter and intra-specific variabilities in the evaluation of trichograms as auxiliaries for biological control
Invasion du nématode du pin Bursaphelenchus xylophilus by Sophie Mallez( )

1 edition published in 2014 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

In this project, we were interested in the invasion of the pinewood nematode, Bursaphelenchus xylophilus, a microscopic worm responsible for the pine wilt disease and causing the annual loss of millions of trees worldwide. Our global objective was to improve our knowledge on this case of invasion and particularly to clarify the invasion history of European populations. After developing the microsatellite markers needed for our study, we analysed the genetic diversity of samples of natural populations from both the native area and invaded areas thanks to population genetics methods. These analyses revealed that (i) the native area is strongly genetically structured at fine scales and displays a low to moderate genetic diversity, suggesting an important role of the genetic drift, not compensated by dispersal, (ii) the European populations exhibit an extremely low genetic diversity, indicating a unique event of introduction in Europe and (iii) North America is the most probable source of European populations compared to China and Japan. This project is finally a good example of the benefits of collaboration between nematologists and population geneticists. Population genetics allowed to clarify the invasion history of European populations and this “nematode” model, because of its complex life cycle resulting in an extreme case of low genetic diversity, provided the opportunity to question methodologies in population genetics that are routinely used
Interactions Drosophiles-guêpes endoparasitoïdes : rôle des vésicules extracellulaires du venin de Leptopilina boulardi dans le transport de facteurs de virulence et la spécificité d'hôte by Bin Wan( )

1 edition published in 2017 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Le développement larvaire de Leptopilina boulardi (guêpe endoparasitoïde) a lieu dans la larve de Drosophile hôte, principalement D. melanogaster. La réponse immunitaire de l'hôte est l'encapsulement, formation d'une capsule mélanisée formée de couches d'hémocytes spécialisés, les lamellocytes, autour de l'œuf du parasitoïde. Le succès de L. boulardi repose sur l'injection de venin qui bloque l'action des lamellocytes. Ce venin, contient des composants protéiques et des vésicules originales baptisées vénosomes. J'ai montré que deux facteurs de virulence (VFs), LbGAP et LbGAP2, s'intègrent aux vénosomes lors de leur assemblage qui semble se faire de façon extracellulaire dans le canal reliant la glande à venin au réservoir. La microinjection de vénosomes purifiés comme celle du venin inhibe l'encapsulement. Les vénosomes marqués par fluorescence et les VFs co-immunolocalisent dans les lamellocytes de l'hôte après injection, leur internalisation passe par une endocytose flotilline/raft-domaine dépendante. Le taux d'internalisation diffère fortement entre les espèces hôtes de Drosophile testées (D. melanogaster>D. simulans>D. yakuba>D. suzukii) et il est corrélé au taux de réussite parasitaire, suggérant l'existence d'un récepteur spécifique sur les lamellocytes de D. melanogaster. Grâce à la souche mutante HopTum-l qui produit des lamellocytes constitutivement, j'ai séparé ces cellules et entrepris l'analyse protéomique de leur membrane pour identifier des récepteurs candidats. Mes résultats démontrent que les vénosomes sont des véhicules de transport interespèces impliqués dans la virulence parasitaire et qu'ils représentent un nouveau niveau de spécificité d'hôte
Effet de la diversification spatiale et temporelle des cultures à l'échelle du paysage agricole sur le biocontrôle et les ravageurs de culture by Eva Thomine( )

1 edition published in 2019 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

L'uniformisation du schéma agricole a eu pour conséquence une perte significative de la biodiversité des insectes utiles en agriculture. La diversification des plantes a de nombreux avantages agronomiques, notamment celui d'augmenter la présence d'ennemis naturels au champ en leur fournissant des sources diversifiées de nourriture. A l'échelle du paysage, la préservation des zones naturelles est un levier très efficace dans le maintien des ennemis naturels et le biocontrôle. Cette efficacité étant parfois contestée et difficilement gérable par les agriculteurs, lors de cette thèse j'ai étudié les effets de la diversification des cultures, dans l'espace et dans le temps, sur l'abondance des ennemis naturels, leur mouvement, et le service de biocontrôle. Dans une première partie, je pose la question de la faisabilité économique et sociale de systèmes agricoles basés sur une diversité culturale accrue. Il s'ensuit une seconde partie constituée de 4 chapitres mettant en application la question à 4 échelles de complexité croissante. Le premier chapitre pose la question de l'effet de la diversification des cultures, dans l'espace et le temps, à l'échelle de l'individu (Harmonia axyridis) sur le biocontrôle de plusieurs espèces pucerons, le spill-over et l'abondance du prédateur. Le chapitre 2 étudie l'effet de la diversification des cultures dans l'espace et le temps, à l'échelle d'une population du prédateur omnivore, Nesidiocoris tenuis, sur sa dynamique de population, son spill-over, et sur son service de biocontrôle d'œufs de lépidoptères (en condition contrôlée sous serre). Le chapitre 3 décrit des expérimentations mises en place à l'échelle du champ permettant de comprendre les effets de la diversité spatiale et temporelle des plantes cultivées sur des populations et les mouvements d'ennemis naturels et ravageurs spontanément présents en environnement agricole. Enfin, le chapitre 4 s'intéresse aux effets de la diversité des plantes cultivées à l'échelle d'une région, en Chine, sur l'abondance d'ennemis naturels et de pucerons en champs de coton et de blé. Les résultats à l'échelle du laboratoire et de la serre montrent que les individus et les populations d'ennemis naturels sont fortement impactés par la nature de la plante à laquelle ils sont exposés. En effet, la croissance des populations résultait de l'effet combiné des plantes testées en monoculture. Cependant le spill-over et le biocontrôle ont été plus fortement stimulés en polyculture. En champ, le spill-over des coccinelles et des chrysopes était plus important en polyculture. De surcroit, les populations de ravageurs et d'ennemis naturels étaient plus fortement corrélées en polyculture qu'en monoculture ; dans certains cas le biocontrôle s'est avéré plus important en polyculture. Enfin, à l'échelle du paysage, la diversité des cultures avait un effet positif sur les coccinelles et négatif pour les pucerons. De plus, les champs cultivés de petite taille étaient positifs pour le maintien des chrysopes dans les champs cultivés. L'ensemble de ces résultats montrent donc que l'augmentation de la diversité des plantes cultivées, ainsi que la réduction de la taille des champs cultivés, peuvent permettre une augmentation des mouvements des ennemis naturels entre les champs, ainsi qu'un accroissement des services de biocontrôle
Rôle et fonctionnalité des récepteurs gustatifs dans les ailes de drosophiles by Hussein Raad( )

1 edition published in 2013 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Les capacités cognitives pour assurer l'exploration et la découverte de nouvelles niches écologiques sont au cœur des processus d'adaptation et de survie des espèces vertébrés et invertébrés. A cet égard, les systèmes neuronaux chimio-sensoriels composés des organes olfactifs et gustatifs permettent le guidage et repérage des sources de nourritures et/ou des partenaires sexuels. Un fait marquant chez les insectes et en particulier la drosophile réside dans le fait que les organes gustatifs sont disséminés sur le corps. La bordure antérieure de l'aile est tapissée avec des sensilles gustatives alternées avec des sensilles mécaniques. La fonctionnalité et le rôle des cellules gustatives au niveau de l'aile de la drosophile reste énigmatique et à ce jour largement inconnue (Stocker, 1994). Notre travail a consisté à explorer la signalisation et le mécanisme de transduction de ces récepteurs et à questionner leur importance dans l'adaptation des insectes à leur écosystème. Nos résultats portent sur trois volets. Nous avons vérifié que l'expression des récepteurs du goût est effective dans les ailes des trois insectes différents (drosophiles, pucerons et abeilles) par RT-PCR. Nous avons ensuite étudié la fonctionnalité de ces récepteurs vis-à-vis des molécules sucrées et amères à l'aide d'une souche transgénique (G-CaMP), qui exhibe une forte fluorescence provoquée par des piques de calcium cytosolique. Enfin, des tests comportementaux ont été réalisé avec une souche transgénique (Poxn*) dans laquelle les sensilles chimio-sensorielles de l'aile sont spécifiquement invalidés sans altérer les autres structures olfactives et/ou gustatives. Les résultats montrent un effet significatif des cellules chimio-sensorielles de l'aile quant à l'orientation dans l'espace et à l'apprentissage Bayesien. Nos résultats sur ces trois volets nous ont permis d'élaborer des hypothèses au regard de l'évolution neuroanatomique de l'aile des insectes depuis les organismes ancestraux d'origine marine desquels ils dérivent. Des experts en aérodynamiques proposent la création d'un vortex durant le vol qui forme une spirale de courant d'air le long de la bordure antérieur de l'aile. La parfaite superposition entre ce vortex et le nerf costal de l'aile nous permet de déduire que les vibrations de l'aile entre 50 et 1.000 Hertz chez les insectes sont en mesure de nébuliser des matériaux (micro poussières, micro gouttelettes, molécules faiblement volatiles) lesquels vont être captés/entrainés dans le vortex et adressés aux sensilles gustatives. Notre hypothèse est que ce mécanisme permettrait aux insectes pollinisateurs de gouter les fleurs sans se poser et sans mettre à contribution la trompe buccale (proboscis). Ce scénario permettrait de dissocier le goût de l'ingestion digestive en évitant les empoisonnements par des molécules toxiques émises par les plantes et d'autre part il rend l'exploration plus efficace, en minimisant le temps de recherche
 
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