Quelle est la part de la génétique et de l'environnement dans l'alternance des modes de reproduction chez le puceron?

Le projet ANR SexAphid vise à identifier les gènes distincts entre les populations sexuées et asexuées de pucerons et à élucider l'impact du réchauffement des températures hivernales en climat tempéré sur le développement de populations asexuées de pucerons. SexAphid est coordonnée par Denis Tagu de l'UMR Igepp.

Pucerons verts du pois.. © Inra, HULLE Maurice
Par Service communication Inra Bretagne-Normandie
Publié le 23/08/2017

S’adapter à son environnement est essentiel pour chaque type d’organisme vivant, à la fois sur le court terme pour la survie de l’individu, et sur le long terme pour assurer la perpétuation de l’espèce. Une adaptation à l’environnement implique une flexibilité. Sur le court terme, il s‘agit d’adapter le fonctionnement des programmes génétiques aux conditions extérieures, et sur le long terme, de produire des combinaisons génétiques qui seront soumises à la sélection. La reproduction sexuée est le mode le plus représenté chez les métazoaires pour assurer une diversité génétique permettant une adaptation à son environnement. Mais quelques organismes se multiplient par reproduction asexuée.

Reproduction sexuée ou asexuée, c'est selon les saisons chez le puceron

Les pucerons sont des insectes ravageurs des cultures qui allient les deux modes de reproduction. Une reproduction asexuée vivipare, clonale et rapide qui favorise la pullulation des populations pendant le printemps et l’été, et la reproduction sexuée ovipare automnale qui permet un brassage génétique. Les œufs produits sont capables de résister aux froids hivernaux et assurent ainsi la survie de la population. Ces populations capables d’alterner les deux modes de reproduction sont appelées "CP" pour "Cyclical parthenogenesis". Cette capacité à alterner de mode de reproduction est cependant parfois perdue chez quelques populations qui ne produisent donc plus d’œufs et risquent de disparaitre lors d’hiver rigoureux. Le climat intervient alors sur la répartition de ces populations. Les populations capables de faire de la reproduction sexuée seront avantagées sous les climats continentaux. Les populations asexuées seront, quant à elles, favorisées sous des climats chauds. En climat tempéré, les deux types de populations peuvent cohabiter, avec des occurrences qui changent d’une année sur l’autre en fonction des températures hivernales.

Le projet SexAphid

SexAphid, en alliant des approches de génétique, génomique et écologie, a pour objectifs :

  • de caractériser et identifier les gènes qui diffèrent entre les populations sexuées et asexuées,
  • d’identifier l’évolution au cours des années passées des populations sexuées et asexuées en fonction des températures automnales et hivernales.

Les pucerons étant des ravageurs des cultures de plantes cultivées, cette étude permettra de poser des bases pour le développement futur d’outils d’aide à la décision sur les populations. L'hypothèse sous-jacente est qu’un réchauffement des températures hivernales en climat tempéré pourrait favoriser les pullulations des populations asexuées.

Le projet SexAphid est coordonné par Denis Tagu, directeur de recherche Inra à l'Institut de génétique, environnement et protection des plantes (UMR Igepp) et associe le Collège de France. Il est financé sur 3 ans pour un montant total de 1,4 million d'euros.

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