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La Technique des Insectes Stériles : Une Approche Durable pour le Contrôle des Ravageurs

Une méthode pour contrôler les nuisibles sans produits chimiques, en se concentrant sur le problème de la mouche des fruits méditerranéenne.

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Table des matières

La Technique des insectes stériles (TIS) est une méthode de lutte contre les nuisibles. Elle aide à gérer les populations d'insectes, surtout ceux qui abîment les cultures. Cette méthode a été utilisée dans le monde entier pour contrôler des nuisibles comme la mouche méditerranéenne des fruits, connue pour nuire aux récoltes de fruits. La TIS consiste à relâcher un grand nombre de mâles stériles dans la nature. Ces mâles s'accouplent avec des femelles, mais leurs œufs ne donnent rien, car les mâles sont stériles. Au fil du temps, ça fait diminuer la population de nuisibles.

Comment ça marche

La TIS nécessite plusieurs étapes pour être efficace :

  1. Production de Masse : Les insectes sont élevés en grande quantité dans des labos.
  2. Stérilisation : Les mâles sont stérilisés par radiation. Ce processus garantit qu'ils ne peuvent plus avoir de descendance.
  3. Relâche : Les mâles stériles sont relâchés dans des zones où les nuisibles posent problème.
  4. Accouplement : Les mâles relâchés s'accouplent avec des femelles sauvages, mais aucun œuf viable n'est produit. Ça diminue progressivement le nombre total de nuisibles dans cette zone.

Pour que la TIS fonctionne bien, il faut s'assurer que beaucoup plus de mâles stériles soient relâchés que de mâles sauvages. Ça augmente les chances que les femelles sauvages s'accouplent avec les mâles stériles relâchés.

Défis de mise en œuvre de la TIS

Bien que la TIS soit prometteuse, elle fait face à quelques défis :

  • Séparation des Mâles et Femelles : Il est crucial de s'assurer que seuls les mâles soient stérilisés pour un contrôle efficace. Ça nécessite de les séparer des femelles tôt dans leur développement. Les scientifiques ont développé des souches spéciales de mouches pour faciliter cette séparation, mais maintenir ces souches peut être compliqué.

  • Coûts et Ressources : Mettre en place un programme de TIS demande des coûts et des ressources importants. La nécessité d'une production, d'une stérilisation et d'un relâchement constants des insectes nécessite une planification et une gestion rigoureuses.

  • Facteurs Environnementaux : La présence de diverses plantes sauvages et d'autres insectes peut affecter le succès de la TIS, rendant nécessaire la prise en compte des conditions locales lors de la conception d'un programme de TIS.

TIS à travers le monde

La TIS a été adoptée dans plusieurs régions, y compris en Amérique centrale et du Sud, aux États-Unis, en Australie et en Afrique du Sud. Cependant, son utilisation est limitée en Europe. En Espagne et en Croatie, des programmes de TIS sont en cours. En France, un projet de recherche appelé CeraTIS Corse est en cours pour étudier et développer des applications de la TIS pour protéger les fruits à noyau et les clémentines de la mouche méditerranéenne des fruits.

Le problème de la mouche méditerranéenne des fruits

La mouche méditerranéenne des fruits est un nuisible important pour les agrumes et les fruits à noyau. Sa présence peut entraîner une baisse des rendements et des coûts plus élevés pour les agriculteurs, qui dépendent souvent des pesticides. La recherche de méthodes de lutte contre les nuisibles plus respectueuses de l'environnement a rendu la TIS une option viable. En Corse, l'objectif est d'intégrer la TIS avec d'autres pratiques de gestion des nuisibles pour réduire la dépendance aux pesticides chimiques.

Facteurs clés affectant le succès de la TIS

Le succès de la TIS dépend de la compréhension de divers facteurs biologiques et techniques :

  1. Stérilité des Mâles Relâchés : Les mâles stérilisés doivent être efficaces pour s'accoupler avec les femelles sauvages. Même un petit nombre de spermatozoïdes féconds chez les mâles stériles peut mener à la production d'œufs viables, compromettant le succès de la méthode.

  2. Comportements d'Accouplement : Le comportement des mouches pendant la cour et l'accouplement est complexe. La capacité des mâles relâchés à courtiser et à féconder des femelles sauvages est cruciale pour l'efficacité de la TIS.

  3. Fertilité Résiduelle : Cela se réfère à la petite fraction de spermatozoïdes chez les mâles stériles qui pourrait encore être viable. Si trop de mâles relâchés ont une fertilité résiduelle, la méthode peut ne pas fonctionner comme prévu.

  4. Comportement de Réaccouplement : Les femelles mouches peuvent s'accoupler plusieurs fois, ce qui peut affecter le succès global de la TIS. Si les femelles s'accouplent à la fois avec des mâles sauvages et stériles, la dynamique de la population peut changer.

  5. Fréquence et Timing de Relâche : Le moment et la fréquence des relâchements de mâles stériles peuvent avoir un grand impact sur l'efficacité de la TIS.

Recherche et Modélisation dans la TIS

Les modèles aident les scientifiques à comprendre et à prédire comment différents facteurs influencent la performance de la TIS. En créant des simulations, les chercheurs peuvent tester divers scénarios, comme comment le nombre de mâles relâchés ou leur fertilité résiduelle pourrait influencer le succès d'un programme.

Par exemple, les scientifiques examinent à quelle fréquence les mâles stériles devraient être relâchés et en quelles quantités. Ils explorent aussi comment des facteurs comme le réaccouplement et la fertilité résiduelle affectent les résultats globaux.

Applications Pratiques et Perspectives Futures

Même si la TIS s'est montrée efficace dans de nombreuses zones, il reste encore beaucoup à apprendre. Les recherches futures visent à améliorer la méthode en :

  • Améliorant la Compétitivité d'Accouplement : Rendre les mâles stériles plus attractifs pour les femelles sauvages grâce à des traitements peut aider à améliorer les taux de succès.

  • Comprenant les Comportements Biologiques : Acquérir de meilleures connaissances sur les comportements d'accouplement et l'impact de la fertilité résiduelle peut mener à de meilleures stratégies de relâche.

  • Élargissant les Cas d'Utilisation : Appliquer la TIS à différents types de nuisibles et de cultures peut augmenter son utilité dans la gestion des nuisibles.

Conclusion

La Technique des Insectes Stériles offre une approche prometteuse pour contrôler les nuisibles agricoles sans dépendre fortement des pesticides chimiques. Bien que plusieurs défis et considérations existent, la recherche continue d'affiner et d'améliorer son efficacité. Avec l'intérêt croissant pour l'agriculture durable, la TIS pourrait jouer un rôle vital dans la gestion des populations de nuisibles de manière respectueuse de l'environnement.

Source originale

Titre: On the impact of re-mating and residual fertility on the Sterile Insect Technique efficacy: case study with the medfly, Ceratitis capitata

Résumé: The sterile insect technique (SIT) can be an efficient solution for reducing or eliminating certain insect pest populations. It is widely used in agriculture against fruit flies, including the Mediterranean fruit fly (medfly), Ceratitis capitata. The re-mating tendency of medfly females and the fact that the released sterile males may have some residual fertility could be a challenge for the successful implementation of the SIT. Obtaining the right balance between sterility level and sterile male quality (competitiveness, longevity, etc) is the key to a cost-efficient program. Since field experimental approaches can be impacted by many environmental variables, it is difficult to get a clear understanding on how specific parameters, alone or in combination, may affect the SIT efficiency. The use of models not only helps to gather knowledge, but it allows the simulation of a wide range of scenarios and can be easily adapted to local populations and sterile male production. In this study, we consider single- and double-mated females. We first show that SIT can be successful only if the residual fertility is less than a threshold value that depends on the basic offspring number of the targeted pest population, the re-mating rates, and the parameters of double-mated females. Then, we show how the sterile males release rate is affected by the parameters of double-mated females and the male residual fertility. Different scenarios are explored with continuous and periodic sterile males releases, with and without ginger aromatherapy, which is known to enhance sterile male competitiveness, and also taking into account some biological parameters related to females that have been mated twice, either first by a wild (sterile) male and then a sterile (wild) male, or by wild males only. Parameter values were chosen for peach as host fruit to reflect what could be expected in the Corsican context, where SIT against the medfly is under consideration. The obtained results confirmed that the use of ginger aromatherapy is an essential step for SIT success against medfly. Our work also highlights the importance of estimating the duration of the refractory period between matings and how it may change when a wild (or sterile) female mates first with a sterile (or wild) male. Further, we show the importance of parameters, like the (hatched) eggs deposit rate and the death-rate related to all fertile double-mated females. In general, re-mating is considered to be detrimental to SIT programs. However, our results show that, depending on the parameter values of double-mated females, re-mating may also be beneficial for SIT. Our model, being generic, can be easily adapted to different contexts and species, for a broader understanding of release strategies and management options.

Auteurs: Yves DUMONT, C. F. OLIVA

Dernière mise à jour: 2024-01-31 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.08.17.552275

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.08.17.552275.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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