Anne-Emmanuelle Félix

Ancienne Attaché temporaire d'enseignement et de recherche [ATER]

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• Sphodroxia maroccanaLey (Coleoptera : Melolonthidae), ravageur du chêne-liège (Quercus suber Linné) au Maroc : étude physico-chimique de la phéromone sexuelle et de l’activité en vue de la mise en place d’un contrôle de ses populations.

• Analyse de la composition des produits cuticulaires des coléoptères Geotrupidae : mise en relation de ces données biochimiques avec les données de la classification morphologique (caractères des larves et des imagos) et les données de la classification sur une base moléculaire.

Enseignement (février 2008 à septembre 2009): travaux dirigés de biologie générale, première année de la Licence de Psychologie, Université Paul-Valéry (Montpellier 3) (responsable : Eric de Stordeur).

Doctorat (10 janvier 2008)

Écologie chimique et approche phylogénétique de trois espèces de Lépidoptères africain du genre Busseola (Noctuidae)

Codirection entre Brigitte Frérot (UMR PISC, INRA de Versailles)
et Jean-François Silvain (IRD-LEGS-CNRS de Gif-sur-Yvette)

Les objectifs de mon travail de doctorat étaient de mesurer les composantes du système de reconnaissance du partenaire sexuel (SMRS) chez un foreur des graminées en Afrique, B. fusca, et d’apprécier une éventuelle corrélation avec la diversité génétique observée au niveau populationnel. L’isolement reproducteur dans le genre Busseola est abordé en comparant deux autres espèces vivant au Kenya, B. phaia et B. segeta. Nous avons essayé de comprendre quels sont les facteurs de leur isolement reproducteur et comment ces espèces se situent au niveau phylogénétique dans le genre Busseola. Le système de reconnaissance du partenaire sexuel (SMRS) développé par Paterson en 1985 est un critère important dans la caractérisation des espèces. Dans ce cadre, l’étude d’un complexe d’espèces de Lépidoptères trouve tout son intérêt. Au Kenya, le genre Busseola est représenté par trois espèces. B. fusca offre un cas intéressant de passage quasi absolu du compartiment sauvage vers le compartiment cultivé, constitué par le maïs et le sorgho ; B. phaia et B. segeta s’apparentent à un cas de fidélité à l’hôte endémique. B. phaia et B. segeta partagent leurs aires de répartition avec B. fusca, mais sont isolées par la vallée du Rift et par les plantes-hôtes. Busseola phaia et Busseola segeta se développent uniquement sur leurs plantes natives sauvages et sont retrouvés dans des aires géographiques différentes : respectivement sur Pennisetum purpureum à l’Ouest du Kenya et sur Panicum deustum à l’Est du Kenya. Par contre, B. segeta et B. phaia montre une grande proximité systématique. Nous avons étudié ces taxa au travers d’une approche d’écologie chimique et de phylogénie.

L’analyse de la phéromone sexuelle femelle de B. fusca et les expérimentations en tunnel de vol ont permis de mettre en évidence un nouveau composé phéromonal, le Z11-16:Ac et de voir qu’il augmente le taux de réponse des mâles. L’identification phéromonale de femelles prélevées dans différentes localités montre un polymorphisme phéromonal important. Le comportement d’attraction du mâle est caractéristique des Lépidoptères, mais la durée de chaque étape est très variable. Les tests d’attraction croisée réalisés sur différentes populations géographiques montrent une inter-attractivité. Pourtant, il n’existe pas de relation entre la différenciation populationnelle observée aux niveaux mitochondrial et nucléaire et la variabilité du SMRS, au niveau phéromonal ou comportemental. Ces résultats sont en faveur de l’hypothèse de la non divergence du SMRS, même entre les populations d’Afrique de l’Est et de l’Ouest en allopatrie. L’attraction des mâles par la phéromone femelle est synergisée par présence du sorgho, plante hypothétiquement originelle de B. fusca. Par contre, le comportement d’appel des femelles ne diffère pas selon la plante. La simplicité du comportement de cour en fait sa spécificité, ainsi que la complexité de la phéromone femelle.

La diminution des échanges de gènes entre les espèces est due à de nombreux facteurs, géographiques et écologiques, phéromonaux et comportementaux. B. fusca et B. segeta ont des périodes de reproduction communes, contrairement à B. phaia, qui se reproduit plus tôt dans la scotophase. L’identification du mélange phéromonal sexuel de chaque espèce montre qu’elles partagent 4 composés identiques dans des ratios différents. La phéromone de B. phaia et B. segeta contient un alcool en plus, le Z11-14:OH. Les études d’attraction croisée en tunnel de vol montrent que chaque espèce peut attirer l’autre, mais les taux d’attraction sont significativement plus faibles pour l’attraction inter-spécifique que pour l’attraction intra-spécifique. L’alcool peut être un facteur d’isolement reproducteur, ainsi que la différence des ratios des autres composés. Les différences au niveau des pièces génitales et les quelques tests d’accouplements croisés ne nous permettent pas de conclure sur un éventuel isolement reproducteur post-accouplement. L’analyse phylogénétique à l’aide de gènes mitochondrial et nucléaire nous a permis d’émettre différentes hypothèses quant au statut d’espèce de B. phaia et B. segeta. L’originalité du travail est sa pluri-disciplinarité, qui nous a permis de discuter sur le concept de l’espèce au niveau intra et inter-spécifique et au niveau physico-chimique et moléculaire.

Mots-clés : spéciation, SMRS, population, isolement reproducteur,phylogénie,haplotype,phéromone,attraction,comportement de cour,relation plante-insecte,B. fusca, B. segeta, B. phaia, cytochromeb, microsatellites, GC, GC-MS, SPME, tunnel de vol

Publications

Frérot B., Félix A.-E., Sarapuu E., Calatayud P.-A. and Le Rü B., 2006Courtship behaviour of an African maize stem borer: Busseola fusca (Fuller) (Lepidoptera: Noctuidae) under laboratory conditions. Annales de la Société Entomologique de France42: 413-416

Félix A.-E., Génestier G., Malosse C., Calatayud P.-A., Le Rü B., Silvain J.-F., Frérot B., 2009 Variability in Pheromone Communication Among Different Haplotype Populations ofBusseola fusca. Journal of Chemical Ecology, 35: 618-623

Congrès

Présentation au salon de l’agriculture de Paris (2004) des travaux de recherche sur la lutte biologique de l’équipe Biologie des Populations en Interaction de l’INRA de Sophia-Antipolis : explication de l’utilisation des coccinelles dans la lutte contre les pucerons et de l’utilisation des parasitoïdes (trichogramme) dans la lutte contre la pyrale du maïs

Félix A.-E., Frérot B., Silvain J.-F., 2005. Écologie chimique et structuration des populations de Lépidoptères ravageurs. Réunion de l'école doctorale « Signalisations, Neurosciences, Endocrinologie et Reproduction », poster

Félix A.-E., Silvain J.-F., Frérot B., 2005. Écologie Chimique et Biologie Moléculaire : une vision des populations d’insectes. GDR Écologie Chimique de Tours, présentation orale

Félix A.-E., Silvain J.-F., Frérot B., 2005. Populations and Specific Mate Recognition System of an African stem borer: Busseola fusca. International Conference on Lepidopterous Cereal stem and cob Borers in Africa au Kenya, présentation orale

Félix A.-E., Frérot B., Silvain J.-F., 2005. Écologie chimique et structuration des populations de Lépidoptères ravageurs. Petit pois déridé à Bordeaux, poster

Félix A.-E., Frérot B., Silvain J.-F., 2006. Structuration des populations et écologie chimique de Lépidoptères Noctuidae, ravageurs de graminées en Afrique. Réunion de l'école doctorale « Signalisations, Neurosciences, Endocrinologie et Reproduction », poster

Félix A.-E., Frérot B., Silvain J.-F., 2006. Structuration des populations et écologie chimique de Lépidoptères Noctuidae, ravageurs de graminées en Afrique. Petit pois déridé à Lille, poster

Félix A.-E., Silvain J.-F., Frérot B., 2006. Evolution and chemical ecology of an African stem borer, Busseola fusca (Lepidoptera: Noctuidae). 10th Evolutionary Biology Meeting at Marseilles, poster

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Ancien Attaché temporaire d'enseignement et de recherche [ATER]

Titre de la thèse

Dynamique et génétique des populations d'insectes vecteurs - Les stomoxes, Stomoxys calcitrans et Stomoxys niger niger dans les élevages bovins réunionnais - Université de La Réunion, Thèse de Doctorat, 96p.
Thèse soutenue le 1er Juillet 2005

Les stomoxes (Diptera : Muscidae) appartiennent à la sous-famille des Stomoxyinae qui regroupe dix genres dont le genre Stomoxys. Le genre Stomoxys, originaire de l'ancien monde, comprend 18 espèces (appelées vulgairement stomoxes), 17 à répartition essentiellement africaine (dont Stomoxys niger niger) et une espèce cosmopolite : Stomoxys calcitrans. Ces mouches fréquentent les étables, les écuries et les parcs à bestiaux où elles trouvent les animaux sur lesquels elles prendront des repas de sang indispensables à leur reproduction.

A La Réunion, seules deux espèces de stomoxes, Stomoxys calcitrans et S. niger niger sont présentes du niveau de la mer jusqu'aux plaines d'altitude mais les pullulations de ces mouches piqueuses sont particulièrement remarquables. La spoliation sanguine peut être énorme en période de pullulation, allant jusqu'à un litre de sang par jour et par animal et l’anaplasmose (Anaplasma marginalae) transmises mécaniquement par les stomoxes représentait la première cause de mortalité chez les bovins en 2000 et 2001.

Les objectifs de ces études sont d’acquérir les connaissances indispensables sur la biologie, la dynamique et la génétique des populations de Stomoxys calcitrans et S. niger niger présents sur l’île de La Réunion.

Des expériences menées au laboratoire ont permis de connaître les facteurs influençant les différents paramètres conditionnant la biologie et la dynamique des populations. En effet, la température a été testé sur tous les stades immatures des deux espèces et également sur la survie des adultes et la fécondité des femelles. Nous avons également regardé si la qualité du milieu larvaire pouvait modifier la survie et le développement des formes immatures. En perspective, ces données serviront à l’élaboration d’un modèle température-dépendant permettant d’estimer la densité des stomoxes dans le temps et dans l’espace.

Afin d’étudier la dynamique des populations de stomoxes, nous avons mené plusieurs expérimentations sur le terrain (élevages laitiers situés à différentes altitudes) qui consistaient en la mesure des fluctuations de densité de stomoxes dans le temps et dans l’espace, d’estimer le sexe ratio, et de mettre ces variables en relation avec l’incidence et la prévalence en anaplasmose. A partir de prélèvements sanguins sur bovins adultes, nous avons établi des corrélations. Ce dispositif expérimental a également permis d’optimiser l’efficacité des pièges et donc d’améliorer les moyens de lutte mécanique. Les données acquises et leur analyse permettent de mieux comprendre la biologie, l’écologie des stomoxes et de connaître les facteurs qui peuvent l’influencer. Il est ainsi possible d’émettre des hypothèses fines sur le rôle de ces diptères hématophages dans la transmission d’une maladie mortelle. Ces données nous permettront également de vérifier le modèle température-dépendant.

Par ailleurs, nous nous sommes intéressés à la génétique des populations des stomoxes en relation avec la dynamique des populations. Pour cela, une banque microsatellite enrichie a été réalisée. A l’aide de ces marqueurs, le génotypage de plusieurs populations de Stomoxys calcitrans et S. niger niger a été réalisé et des flux des gènes entre les différentes localités de l’île ont été inférés. Cette notion est importante dans le cadre d’une lutte efficace étant donné que l’île de La Réunion constitue un paysage fragmenté avec des territoires séparés par des barrières naturelles que constituent les montagnes (jusqu’à 3069 m pour le Piton des Neiges).

Publications sélectionnées

Gilles J., David J.-F., Lecomte P., Tillard E. (2008) Relationships between chemical properties of larval media and development of two Stomoxys species (Diptera: Muscidae) from Reunion Island. Environmental Entomology 37: 45-50.

Mavoungou J.F.,Jay-Robert P., Gilles J., Atsame Edda A. & Duvallet G. (2008) Écologie des Stomoxes au Gabon (Diptera : Muscidae). I- Premier inventaire dans différentes zones écologiques. Parasite, 15, 27-34.

Gilles J., David J.-F., Duvallet G., De La Rocque S., Tillard E. (2007). Efficiency of traps for Stomoxys calcitrans and Stomoxys niger niger on Reunion Island. Medical and Veterinary Entomology21: 65-69.

Masmeatathip R., Gilles J., Ketavan C., Duvallet G. (2006). First survey of seasonal abundance and daily activity of Stomoxys spp. (Diptera: Muscidae) in Kamphaengsaen Campus, Nakornpathom Province, Thailand. Parasite13: 245-250.

Gilles J., David J.-F., Duvallet G. 2005. Temperature effects on the development and survival of two stable flies, Stomoxys calcitrans and Stomoxys niger niger (Diptera: Muscidae), in La Réunion island. Journal of Medical Entomology, 42(3) 260-265.

Gilles J., David J.-F., Duvallet G. (2005). Effects of temperature on the rate of increase of Stomoxys calcitrans and Stomoxys niger niger (Diptera: Muscidae) from La Réunion island. Journal of Medical Entomology42: 959-965.

Gilles J., Litrico I., Duvallet G. (2005). Microsatellite loci in the stable fly, Stomoxys niger niger(Diptera : Muscidae) on La Réunion Island. Molecular Ecology Notes, 5: 93-95.

Garros C., Gilles J., Duvallet & G. 2004.Un nouveau caractère morphologique pour distinguer Stomoxys calcitrans et S. niger (Diptera : Muscidae). Comparaison de populations de l’île de La Réunion. Parasite, 11, 329-332.

Gilles J., Litrico I., Sourrouille P. & Duvallet G. 2004. Microsatellite DNA markers for the Stable Fly, Stomoxys calcitrans (Diptera : Muscidae). Molecular Ecology Notes, 4: 635-637.

Litrico I., Gilles J., Sourrouille P., Vignes H. (2004). Isolation of 10 polymorphic microsatellite loci from Antirhea borbonica (Rubiaceae). Molecular Ecology Notes4: 593-595.

David PORCO

Ancien Attaché temporaire d'enseignement et de recherche [ATER]

Thèmes de recherche

• Ecologie chimique

• Reconstruction phylogénétique

• Etude des zones hybrides

• Code Barre ADN des invertébrés du sol

2010 : Laboratoire ECODIV - EA 1293 (Université de Rouen)
• Responsable des campagnes iBOL de barcode pour collemboles, vers de terre, myriapodes et pseudoscorpions (WG1.9). Focus sur la diversité des sols de Haute Normandie dans le cadre du projet GENOSOIL (Approche métagénomique pour l’étude de la biodiversité totale du sol).

2008-2010 : Biodiversity Institute of Ontario (University of Guelph, Canada)
• ‘Barcode of Life Initiative’ (Consortium for the Barcode of Life – Canadian Centre for DNA Barcoding ; coordinateur: P. Hebert, financement NSERC et Genome Canada).
- Responsable des campagnes de barcode pour les invertébrés du sol (collemboles, vers de terre, myriapodes et pseudoscorpions).
- Coordinateur du barcode Collembole/Vers de terre pour le projet iBOL (WG1.9).

• ’Biodiversity Inventory of the Collembola and Acari of Churchill’ financé par le Northern Research Fund, 2009.

2005-2007 : Assistant Temporaire d’Enseignement et de Recherche dans l’équipe ‘Ecologie des Arthropodes dans les agroécosystèmes méditerranéens’ (UMR 5175-CEFE, Montpellier)

Publications

• Porco D., Bedos A. and Deharveng L. (2010) Cuticular compounds bring new insight in the post-glacial recolonization of a Pyrenean area: Deutonura deficiens Deharveng, 1979 complex, a case study. PLoS One 5: e14405.

• James S.W., Porco D., Decaëns T., Richard B., Rougerie R. and Erséus C. (2010) DNA Barcoding Reveals Cryptic Diversity in Lumbricus terrestris L., 1758 (Clitellata): Resurrection of L. herculeus (Savigny, 1826). PLoS One 5: e15629.

• Porco D., Bedos A. and Deharveng L. (2010) Description and DNA barcoding assessment of the new species Deutonura gibbosa (Collembola: Neanuridae: Neanurinae), a common springtail of Alps and Jura. Zootaxa, 2639: 59-68.

• Porco D., Rougerie R., Deharveng L. and Hebert P. (2010) Coupling non-destructive DNA extraction and voucher retrieval for small soft-bodied Arthropods in a highthroughput context: the example of Collembola. Molecular Ecology Resources, 10: 942-945.

• Stoev P., Akkari N., Zapparoli M., Porco D., Enghof H., Edgecombe G. D., Georgiev T. and Penev L. (2010) The centipede genus Eupolybothrus Verhoeff, 1907 (Chilopoda: Lithobiomorpha: Lithobiidae) in North Africa, a cybertaxonomic revision, with a key to all species in the genus and the first use of DNA barcoding for the group. ZooKeys, 50: 29-77

• Richard B., Decaëns T., Rougerie R., James S., Porco D., Hebert P. (2010) Re-integrating earthworm juveniles in soil diversity studies: species identification through DNA barcoding. Molecular Ecology Resources, 10: 606–614.

• Porco D. and Deharveng L. (2009) Phylogeny of Collembola based on cuticular compounds: inherent usefulness and limitation of a character type. Naturwissenschaften, 96:943-954.

• Porco D., Deharveng L. and Skarżyński D. (2009) Sex pheromone in Tetrodontophora bielanesis (Waga, 1842) (Collembola: Onychiuridae): Indirect reproduction mediated by cuticular compounds. Pedobiologia, 53: 59-63.

• Rougerie R., Decaëns T., Deharveng L., Porco D., James S. W., Chang C., Richard B. and Hebert P. D.N. (2009) DNA barcodes for soil animal taxonomy: transcending the final frontier. Pesquisa Agropecuaria Brasileira, 44: 789-802.

• Porco D. & Deharveng L. (2007) 1,3-dimethoxybenzene, a chemotaxonomic marker for the Neanurinae subfamily (Collembola). Biochemical Systematics and Ecology 35 : 160-161.

• Rougerie R., Deharveng L., Porco D. & Bedos A. (2006) Geographical barriers and ecological gradients: geographical distribution of the subspecies and morphotypes of Deutonura deficiens Deharveng 1979 (Collembola: Neanuridae). Pedobiologia, 50: 83-93.

• Porco D., Deharveng L. & Gers C. (2004) Sexual discrimination with cuticular lipids in Schoetella ununguiculata (Collembola). Pedobiologia 48 : 581-583.

Posters

• Porco D., Deharveng L., Stevens M., Greenslade P., Ait Mouloud S., Bedos A., Bernard E., Chauvat M., D’Haese C., Hamra Kroua S., Houssin C., Jansen van Vuuren B., Li Z.H., Lukic M., Le Cong Man, Palacios-Vargas J., Potapov M., Salmon S., Janion C., Skarzynski D., Smolis A., Suhardjono Y., Sun X., Weiner W.M., Zhang F., Hebert P. Barcoding Collembola: scaling up! 8ème International Seminar on Apterygota (Sienne, Italie, 2010)
• Porco D., Deharveng L., Stevens M., Greenslade P., Bedos A., Jansen van Vuuren B. and Hebert P. Barcoding invasives: a new tool for invasion monitoring in soil. 8ème International Seminar on Apterygota (Sienne, Italie, 2010)
• James S., Decaëns T., Porco D., Richard B., Erséus C., Meusnier I., Rougerie R., Hebert P. Chimerical biology: a plea for good taxonomy. The case of the common nightcrawler (Lumbricus terrestris L.) The second European Consortium for the Barcoding of Life - ECBOL2 (Braga, Portugal, 2010).
• Rougerie R., Porco D., James S. W., Deharveng L., Chang C., Decaëns T., Richard B., Bedos A and Hebert P. DNA barcoding of earthworms and collembolans: opening the ‘black box’ of soil biodiversity. Canadian Barcode of Life Network Science Symposium (Toronto, Canada, 2008)
• Porco D., Deharveng L. & Gers C. Sexual discrimination with cuticular lipids in Schoettella ununguiculata and Kalaphorura burmeisteri (Collembola). 6th International Seminar on Apterygota (Sienne, septembre 2002)

Communications orales

• Porco D. and Jansen van Vuuren B. Barcoding: achievements and future strategy. Collembola of South Africa workshop (Franschhoek, Afrique du Sud, 2010)

• Porco D., James S.W., Decaëns T., Richard B., Erséus C., Meusnier I., Rougerie R., Hebert P. Taxonomic chimaera: an overlooked plague exemplified by the common nightcrawler (Lumbricus terrestris L.). The 9th International Symposium on Earthworm Ecology – ISEE9 (Xalapa, Mexique, 2010)

• Decaëns T., Porco D., Rougerie R., Deharveng L., Richard B., Chang C., James S., Hebert P. DNA barcodes for DNA barcodes for soil animal taxonomy and soil animal taxonomy and ecology. The second European Consortium for the Barcoding of Life - ECBOL2 (Braga, Portugal, 2010).

• Porco D., Deharveng L., Decaëns T., Stevens M., James S. W., Jansen van Vuuren B., Butt K., Rougerie R., Richard B., Hebert P. Barcoding invasives: a new tool for invasion monitoring in soil. IIIrd International Barcode of Life Conference (Mexico, Mexique, 2009)

• Stevens M., Greenslade P., Porco D. and Deharveng L. Barcoding Australasian Collembola. Darwin 200: Evolution and Biodiversity (Darwin Australie, 2009).

• Rougerie R., Decaëns T., Deharveng L., Chang C., James S. W., Porco D. and Hebert P. DNA barcodes for soil animal taxonomy: transcending the final frontier. XVth International Colloquium on Soil Zoology (Curatiba, Brésil, 2008)

• Deharveng L., Rougerie R, Porco D. & Bedos A. The distribution of Deutonura deficiens morphotypes: geographical barriers versus ecological gradients. 11th International Seminar on Apterygota (Rouen, septembre 2004)