Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Lépidoptères – Développement“

AbstractThe entomopathogenic nematodes (EPN) Heterorhabditis and Steinernema together with their symbiont bacteria Photorhabdus and Xenorhabdus, respectively, are obligate and lethal parasites of insects. EPN can provide effective biological control of some important lepidopteran, dipteran and coleopteran pests of commercial crops and they are amenable to large-scale culture in liquid fermentors. They are unique among rhabditids in having a symbiotic relationship with an enteric bacterium species. The bacterial symbiont is required to kill the insect host and to digest the host tissues, thereby providing suitable nutrient conditions for nematode growth and development. This review describes the general biology of EPN and their symbionts and gives an overview of studies to date on EPN biodiversity, biogeography and phylogeny. The impetus for research in EPN and their symbionts has come about because of their biological control potential, with much of the focus in EPN research having been on applied aspects relating to pest control. However EPN and their symbionts are increasingly being viewed as exciting subjects for basic research in the areas of ecology, biodiversity, evolution, biochemistry, symbiosis and molecular genetics. Much progress has been made over the past 20 years in our understanding of the basic biology and genetics of EPN and their symbionts. We are now entering a new phase in which the tools of molecular genetics are being increasingly used to address a range of biological questions in EPN research. The knowledge gained from this endeavour should ensure that EPN will become even more effective biopesticides and should also ensure that EPN and their symbionts gain prominence as unique and intrinsically interesting biological systems. Les nématodes entomopathogènes (EPN) Heterorhabditis et Steinernema, avec leur bactéries symbiotes Photorhabdus et Xenorhabdus, respectivement, sont des parasites obligés et mortels des insectes. Les EPN peuvent servir à un contrôle biologique de quelques lépidoptères, diptères et coléoptères importants pour les cultures commerciales et ils sont élevables à grande échelle dans des fermenteurs liquides. Ils sont uniques chez les rhabditides par leur relation symbiotique avec une espèce de bactérie entérique. La bactérie symbiote est nécessaire pour tuer l’insecte hôte et pour digérer les tissus de l’hôte, permettant ainsi des conditons de nutrition favorables à la croissance et au développement du nématode. La présente revue décrit la biologie générale des EPN et de leur symbiotes et donne un état des études actuelles sur la biodiversité, la biogéographie et la phylogénie des EPN. L’impulsion donnée aux recherches sur les EPN et leur symbiotes provient de leur potentialités pour le contrôle biologique, une grande partie des recherches sur les EPN ayant trait à des aspects appliqués en relation avec ce contrôle des parasites. Cependant, les EPN et leur symbiotes bactériens sont de plus en plus considérés comme des sujets intéressants pour la recherche fondamentale dans les domaines de l’écologie, de la biodiversité, de l’évolution, de la biochimie, des processus symbiotiques et de la génétique moléculaire. De nombreux progrès ont été réalisés ces 20 dernières années dans la compréhension de la biologie et de la génétique des EPN et de leur symbiotes. Nous entrons actuellement dans une nouvelle phase ou les moyens de la biologie moléculaire sont utilisés de manière croissante pour formuler une série de questions biologiques pour la recherche sur les EPN. Les connaissances résultant de ces efforts doivent conduire à vérifier que les EPN deviendront des biopesticides toujours plus efficaces et que les EPN et leur symbiotes prendront de l’importance en tant que systèmes biologiques uniques et intrinsèquement intéressants.

RésuméLes analyses enzymatiques de 12 loci, effectuées sur neuf échantillons de populations, prélevés au Maroc, au nord de l’Espagne et dans le sud de la France, font apparaître une hétérogénéité génétique (Fst = 0,0592, Nm = 4 et un test G hautement significatif pour tous les loci polymorphes). Le phénogramme UPGMA, établi d’après les distances génétiques, permet de distinguer deux groupes de populations. Les résultats de l’étude parallèle conduite sur des caractères écophysiologiques (seuils photopériodiques d’induction de la diapause, durée de développement et nombre de stades larvaires à 25°C, différentes photopériodes) de quatre populations, prélevées en France et en Espagne, coïncident en partie avec ceux de l’analyse enzymatique. Si l’on exclue le Maroc, les populations de France et d’Espagne se répartissent en deux groupes, situés soit à l’est soit à l’ouest de la chaine Pyrénéenne. Malgré le caractère sédentaire de l’espèce et la présence de la barrière géographique que constituent les Pyrénées, il est probable qu’il existe un flux génique aux extrémités de la chaine de montagnes, facilité par des courants aériens le long des côtes de l’Atlantique ou de la Méditerranée. D’autre part, malgré une diapause au stade larvaire, la forte mortalité observée dans certaines sous-populations après des hivers rigoureux pourrait également contribuer à la différenciation génétique à partir des populations résiduelles survivantes.

Une serie de vecteurs derives du genome du densovirus jcdnv exprimant le gene gfp (green fluorescent protein) sous controle du promoteur viral p9 ont ete construits. La transfection de la lignee cellulaire sf9 de lepidoptere par ces construits conduit a l'expression stable de la proteine et a l'obtention de clones cellulaires en dehors de toute pression de selection. L'analyse du statut de l'adn viral recombinant dans ces clones montre qu'il y a integration dans l'adn cellulaire, via les repetitions terminales inversees, si les fonctions non structurales virales sont presentes, et maintien sous forme episomale si ces fonctions sont deletees. Par ailleurs, les potentialites d'expression stable en cellules spc-sl-52 d'une proteine d'interet, l'erythropoiteine humaine (epo), ont ete confirmees en construisant un recombinant du jcdnv exprimant le gene sous controle du promoteur de l'actine cytoplasmique a3 de bombyx mori. Des clones cellulaires exprimant l'epo a des taux significatifs (de 20 a 95 ui/ml de surnageant de culture) ont ete isoles et la stabilite d'expression demontree pendant plus de six mois. Enfin, la microinjection dans des oeufs de drosophiles, des construits jcdnv exprimant le gene lacz ou gfp, a conduit a l'expression de ces proteines dans les embryons, les larves et jusqu'au stade adulte, demontrant ainsi les potentialites de ces vecteurs pour la transformation genetique des insectes.

L’information sensorielle, essentiellement olfactive, recueillie par l’antenne des insectes est initialement codée par plusieurs milliers de neurorécepteurs qui se projettent dans une région bien délimitée du cerveau, le lobe antennaire. Là, elle est triée et condensée sur quelques centaines de neurones cérébraux au niveau de complexes synaptiques, les glomérules. Ce travail montre que ces glomérules, petites sphères de neuropile dense, sont des unités identifiables d’un point de vue morphologique, morphométrique et ontogénétique. Le nombre de glomérules par lobe est constant chez les adultes des espèces étudiées, la blatte Blaberus craniifer (106 ± 1), et le Lépidoptère Mamestra brassicae (67 ± 1). L’analyse morphologique montre que leurs positions relatives sont conservées chez Blaberus et Mamestra ce qui permet de déterminer les glomérules homologues entre lobes d’un même individu et d’individus distincts. Certains glomérules peuvent même être directement identifiés d’après leurs caractéristiques anatomiques propres. L’analyse morphométrique, effectuée suivant des méthodes originales, montre que les glomérules homologues ont même dimension et même position spatiale. Ceci permet d‘établir une cartographie précise des lobes et d’identifier les glomérules par un algorithme automatique. Cependant chez le papillon diurne Pieris brassicae les lobes antennaires sont moins développés et l’organisation glomérulaire est moins rigoureuse. Chez Blaberus et Mamestra dont les mâles sont attirés vers les femelles par une phéromone sexuelle il existe respectivement 1 et 2 glomérules beaucoup plus volumineux chez le mâle que chez la femelle. Chez Pieris dont le rapprochement des sexes est à déterminisme visuel il n’y a pas de macroglomérule. D’autres variations sexuelles moins spectaculaires sont décrites. Au cours du développement postembryonnaire de Blaberus le nombre de neurones (environ 350) et de glomérules des lobes demeure constant. Par contre le nombre de neurorécepteurs antennaires augmente fortement : il en résulte une croissance exponentielle de la taille des glomérules. Chacun d’eux croît à un taux qui lui est propre. En conséquence, l’organisation glomérulaire, établie dès le premier stade et invariante à chaque stade, se modifie légèrement au cours du temps. Le glomérule sexuel, dont la croissance est très rapide, ne devient dimorphique qu’au moment de la mue imaginale. Les glomérules à croissance très lente et très rapide sont localisés en 3 zones spatialement distinctes. Ceci suggère que les neurorécepteurs de même type (peut être de même modalité) se projettent dans les glomérules de manière spécifique suivant un principe de proximité spatiale
The sensory information, mainly olfactory, collected by the insect antenna is coded by several thousands of neuroreceptors which project in the antennal lobe, a well-defined area of the brain. In this center, it is sorted and condensed on a few hundred cerebral neurons at the level of synaptic complexes, called glomeruli. This work demonstrates that these discrete, spheroidal knots of dense neuropile are morphologically, morphometrically and ontogenetically identifiable units. The number of glomeruli per lobe is constant in adults of the cockroach Blaberus craniifer (106 ± 1) and the moth Mamestra brassicae (67 ± 1). A morphological analysis shows that the array of glomeruli is orderly in both species. This allows determining the homologous glomeruli from their relative positions by comparing lobes of the same or different animals. Some glomeruli can even be directly identified from their own anatomical characteristics. A morphometrical analysis, performed according to original techniques, shows that homologous glomeruli have the same dimensions and spatial positions. This allows to precisely map the lobes and to identify the glomeruli by an automated algorithm. However, in the butterfly Pieris brassicae, the antennal lobes are less developed and the glomerular organization is less precise. In Blaberus and Mamestra, species in which males are attracted to females by a sex pheromone, respectively 1 and 2 glomeruli occur which are much more voluminous in the male than in the female. In Pieris, a species in which the attraction is based on visual stimuli, no such macroglomerulus can be observed. Other less conspicuous sexual variations are described. During the postembryonic development of Blaberus, the antennal lobe neurons (about 350) and glomeruli are approximately constant in number. Conversely, the number of antennal neuroreceptors increases strongly: it leads to an exponential growth in glomeruli size. Each glomerulus grows at its own rate. Consequently, the glomerular organization, established as early at the first nymphal stage and invariant at each stage, is slightly modified during development. The sexual glomerulus, which grows at a very high rate, becomes dimorphic only at the time of the imaginal moult. The most quick and slow growing glomeruli are located in 3 different areas. This suggests that the glomerular projections of neuroreceptors of the same type (maybe of the same modality) are specific and organized according to a principle of spatial proximity

Le maïs cultivé en zones de savanes de Côte d'Ivoire est attaqué par 5 espèces de Lépidoptères foreurs qui s'attaquent soit a la tige, soit a l'épi, soit aux deux. Étude de la chétotaxie larvaire des différents foreurs, de l'habitus des stades préimaginaux, de la morphologie et de la biologie de Mussidia nigrivenella. Résultats de l'étude des fluctuations des populations de ces foreurs. Mise en évidence de l'efficacité de la deltaméthrine en concentré émulsifiable a 15 grammes de matière active à l'hectare. Iimpact des divers insectes sur le rendement et calcul d'équations de régression reliant la perte de rendement a l'attaque