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