04/02/2013 - Progrès vers une lutte plus durable contre les ravageurs

Menéame

Enquêteurs Université polytechnique de Madrid (UPM), en collaboration avec Université de Gand (Belgique), ont combiné des techniques biologiques et moléculaires pour étudier en profondeur les effets des insecticides sur les insectes dans le but de ne pas affecter négativement les organismes bénéfiques pour les cultures.

Cette étude contribuera à améliorer la conception des techniques de protection intégrée des cultures, car la combinaison des essais biologiques et des techniques moléculaires permet, entre autres, de concevoir des traitements chimiques qui minimisent les effets écotoxicologiques non désirés, et qui sont ainsi plus respectueux de l’environnement.

En particulier, les chercheurs de la École technique supérieure d’ingénieurs agronomes de l’UPM, en collaboration avec Université de Gand, ont déterminé la séquence du récepteur de l’hormone de muette de plusieurs insectes (aussi bien nuisibles que bénéfiques) pour essayer de comprendre les effets des insecticides qui agissent en imitant cette hormone. Pour cela, ils ont combiné essais biologiques et techniques moléculaires. Des études similaires contribuent à la conception de molécules insecticides plus efficaces et plus efficaces, qui luttent contre les parasites dirigés dans le respect de la faune auxiliaire présente dans les cultures, de sorte que ces traitements peuvent être encadrés par les pratiques autorisées dans le cadre de la protection intégrée des cultures.

Les techniques de protection intégrée des cultures visent à résoudre les problèmes causés par les différents ravageurs, maladies et mauvaises herbes de la manière la plus respectueuse de l’environnement. Dans le cas des traitements chimiques, il convient de veiller à ce que les produits utilisés n’aient pas d’incidence négative sur les organismes bénéfiques présents dans les cultures (aussi bien les insectes qui se nourrissent ou se développent sur d’autres insectes que les pollinisateurs). Il est donc essentiel d’étudier non seulement l’efficacité des phytopharmaceutiques dans le contrôle des organismes cibles, mais aussi les effets écotoxicologiques de ces organismes sur d’autres organismes qui peuvent se trouver dans les cultures.

Les insecticides existants sur le marché sont de nature très diverse. Bien que leurs façons d’agir sur les insectes soient variables et se diversifient au fil du temps, deux grands groupes se distinguent: ceux qui agissent sur le système nerveux des insectes et ceux qui influent sur le développement ou la régulation hormonale et le comportement. À ce dernier groupe appartiennent certains insecticides qui mimettent l’hormone qui déclenche le processus de muette des insectes, appelés écdistéroïdes. Ces composés se caractérisent par leur caractère hautement spécifique contre des groupes taxonomiques très spécifiques mais inoffensifs pour le reste. Les chercheurs de l’UPM en collaboration avec les Faculté d’ingénierie de la bioscience de l’Université de Gand ont étudié les effets de plusieurs écdistéroïdes sur différents insectes: la mouche de l’olivier, Bactrocera oleae (Rossi), fléau principal de l’oliveraie méditerranéenne, et deux ennemis naturels, l’hyménoptère Psyttalia concolor (Szépligetti), l’un des parasitoïdes de la mouche de l’olivier, et le punch prédateur Orius laevigatus (Fieber), très utilisé dans le contrôle biologique dans les serres.

L’étude a été abordée sous deux angles: biologique et moléculaire. Les essais biologiques ont été effectués en laboratoire, exposant les insectes à des surfaces traitées avec les produits ou les faisant ingérer. On a ainsi pu déterminer si les composés analysés étaient toxiques ou non, quelle est la voie d’entrée la plus efficace à l’intérieur du corps de l’insecte, et quantifier leur toxicité. La partie moléculaire consistait en la séquence du récepteur de l’ecdisone (hormone de muette) de ces trois insectes. Une fois que la séquence d’acides aminés de la protéine est disponible, un modèle théorique en trois dimensions est construit par différents logiciels. Comme la séquence tridimensionnelle de l’insecticide est connue, on vérifie si ces molécules Ils correspondent. dans la configuration tridimensionnelle du récepteur de l’ecdisone. Chez les insectes sensibles, les molécules d’insecticide seront reliées à la protéine récepteur en remplaçant l’ecdisone et donc en affectant leur développement normal.

Grâce à ces techniques moléculaires, une fois que la protéine d’un insecte a été séquencenée, il est possible de faire un screening de ces molécules qui vont exercer quelque action sur lui. De cette façon, on peut éviter certains essais sur des insectes vivants, qui sont plus laborieux et plus coûteux. Dans le cas des parasites, lorsqu'il est constaté qu’un insecticide a un effet (moins que celui souhaité), la séquence de la protéine de réception peut servir de base au développement de nouvelles molécules insecticides similaires à celle qui a provoqué l’effet. Toutefois, dans certains cas, bien que la liaison molécule d’insecticide-récepteur soit efficace, il peut également exister un certain nombre de mécanismes inconnus d’élimination du composé chimique avant d’atteindre son objectif, qui rendent nécessaires les essais en laboratoire mentionnés en premier lieu. Dans les insectes étudiés, il a été constaté que, dans le cas des ennemis naturels, Psyttalia concolor y Orius laevigatus, les ecdystéroïdes ont été inoffensifs lors des essais en laboratoire, s’assurant que ces molécules n’étaient pas reliées au récepteur de l’ecdisone. Pour la mouche de l’olivier, le seul composé qui a causé une certaine mortalité, a montré un meilleur lien.

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BENGOCHEA, P.; CHRISTIAENS, O.; AMOR, F; VIÑUELA, E.; ROUGE, P.; MEDINA, P; SMAGGHE, G. 2012. “Insect growth regulators as potencial insecticides to control olive fruit fly (Bactrocera oleae Rossi): insect toxicity bioassays and molecular docking approach”. Pest Management Science DOI 10.1002/ps.3350

AMOR, F. CHRISTIAENS, O., BENGOCHEA, P., MEDINA, P., ROUGÉ, P., VIÑUELA, E., SMAGGHE, G. 2012. “Selectivity of diacylhydrazine insecticides to the predatory bug Orius laevigatus: In vivo and modeling/docking experiments”. Pest Management Science DOI 10.1002/ps.3353

BENGOCHEA, P.; CHRISTIAENS, O.; AMOR, F; VIÑUELA, E.; ROUGE, P.; MEDINA, P; SMAGGHE, G. 2012. “Ecdysteroid receptor docking suggests that dibenzoylhydrazine-based insecticides are devoid to any deleterious effect on the parasitic wasp Psyttalia concolor (Hym. Braconidae)”. Pest Management Science 68(7): 976-985

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