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Micro-organismes entomopathogènes

 

Différents agents entomopathogènes ont été décrits dans le monde associés aux ravageurs de nombreuses cultures ; ce sont des champignons, des bactéries, des virus, des microsporidies et des protozoaires.

 

En général, l’incidence de ces maladies est limitée sauf cas exceptionnel et spectaculaire d’épizootie où l’ensemble d’une population de ravageurs peut être décimé. Parmi les nombreux genres reconnus pathogènes pour les insectes, quelques espèces présentent des potentialités agronomiques et sont actuellement commercialisées en tant qu’agents de biocontrôle (Bacillus thuringiensis, Beauveria bassiana, Carpovirusine etc…).

 

CHAMPIGNONS

De nombreuses espèces de champignons peuvent engendrer des maladies sur divers ravageurs. L’infection est provoquée par la pénétration du mycélium à travers le tégument de l’insecte. On distingue deux types de champignons : les champignons dits 'imparfaits' appartenant à l’embranchement des Deuteromycotina, sous classe des Deuteromycètes comprenant les genres Beauveria, Metarhizium, Verticilium etc… et les champignons dits 'inférieurs' ou Entomophtorales appartenant à l’embranchement des Zygomycotina classe des Zygomycètes.

 

Les champignons 'imparfaits'

 

Les champignons imparfaits génèrent d’innombrables spores qui sont disséminées de manières passives. L’infection se fait à travers le tégument après développement du mycélium. La mort de l’insecte intervient en quelques jours ou quelques semaines selon la taille de l’hôte. Ce dernier se recouvre alors d’un duvet mycélien qui présente une couleur variable selon l’espèce. Chez le genre Beauveria, le corps se recouvre d’un mycélium blanc prénommé Muscardine. Au sein de ce genre, on trouve des espèces extrêmement fréquentes comme B. bassiana infectant de nombreuses espèces de Lépidoptères (tordeuses et pyrales), de Coléoptères (hannetons, doryphores, otiorhynques) ainsi que de nombreuses espèces de Diptères. D’autres comme B. brongniartii sont, au contraire, spécialisés dans les Coléoptères Melolonthidae (hannetons). Le genre Metarhizium se développe, selon les souches, sur différentes familles de larves d’insectes (hannetons, taupins, Phoma etc ...). A son complet développement, le mycélium prend une couleur verdâtre, on parle également de 'muscardine verte'.  Les genres Lecanicillium et Verticilium se retrouvent  fréquemment sur les populations d’Hémiptères tels que les pucerons et aleurodes. Outre ces genres très connus et commercialisés en tant que biocontrôle, on trouve d’autres genres limitant les populations de ravageurs : Paecilomyces, Isaria, Aspergillus, Tilachlidium, Tolypocladium, etc

 

 

Beauveria bassiana sur chenille diapausante d’Ostrinia nubilalis Maïs

Vertcilium lecanii sur puceron Melon

 

 
Les champignons 'inférieurs' ou Entomophtorales

 

Les champignons inférieurs ou Entomophtorales qui contaminent les insectes ne présentent pratiquement aucun signe de leur présence sur la cuticule de l'hôte. Toutefois, on retrouve régulièrement leurs hôtes la tête en bas à proximité du sommet des plantes ou sur toute la partie exposée. Cette stratégie développée par le champignon lui permet de disséminer plus facilement les spores émises activement par ses conidies. Selon la saison et la taille de l’hôte, le cycle dure de 3 à 7 jours avec de nouvelles sporulations en l’espace de 3 à 12 heures. Grace à cette rapidité, ces champignons peuvent contribuer à réguler en quelques jours une population de ravageurs. Les champignons hivernent sous forme de spores de conservation ou de fragment d’hyphes dans les insectes contaminés. Les Entomophtorales sont souvent très spécialisées d’un hôte (Erynia athalia avec la tenthrède de la rave ; Erynia neoaphidis avec le puceron vert du pois, Zoophtora elateriphaga avec le taupin adulte et Entomophtora schizophora avec la mouche des semis).

 

Entomophtorale sur chrysalide de vers de grappe Vigne

Entomophtorale sur mouche des semis Carotte

 

BACTÉRIES

Le terme 'bactérie' est un nom vernaculaire qui désigne certains organismes vivants microscopiques et procaryotes présents dans tous les milieux. De nombreuses bactéries sont pathogènes des insectes. On distingue essentiellement deux groupes : les Bacillus et les Rickettsia.

 

Les Bacillus

Les Bacillus forment un genre de bactéries à gram positif, appartenant à la famille des Bacillaceae, embranchement des Firmicutes. La plus célèbre reste sans aucun doute Bacillus thurigiensis dont la toxine Bt est largement utilisée dans le commerce en tant que bio-pesticide mais aussi, depuis les années 80, grâce au génie génétique, elle est incorporée dans certaines plantes formant ce que l’on appelle des plantes transgéniques ou OGM. Cette bactérie du sol a été pour la première fois isolée en 1911 en Thuringe (Allemagne) d’une pyrale de la farine. Depuis, on ne cesse de trouver de nouvelles sous-espèces ayant comme cibe, pour la plupart, les chenilles de Lépidoptères. D’autres variétés sont toutefois spécifiques d’autres types d’hôtes. C’est le cas de B. thringiensis var. israelensis spécifique des larves de moustiques ou B. thringiensis var. tenebrionis spécifique de Coléoptères Chrysomelidae. Dans tous les cas, le mode d’action est le même. Au moment de la sporulation, des sporanges contenant des spores et des corps parasporaux sous forme de cristaux sont produits. Ces cristaux contiennent une endotoxine. Pendant sa nutrition, l’insecte hôte absorbe spores et toxines. S’en suit alors une succession d’événements qui va entraîner la mort de l’hôte. En premier, l’endotoxine va dégrader ou abîmer la paroi de l’intestin permettant le passage des spores dans la cavité générale qui vont ensuite se multiplier. Les toxines libérées entraînent une paralysie générale de l’insecte et l’arrêt de la prise de nourriture. La mort par septicémie se produit alors en quelques heures ou en quelques jours en fonction de l’hôte. Il existe d’autres espèces comme Bacillus popilliae spécifique des Coleoptères Melolonthidae (Hannetons) provoquant la 'maladie laiteuse' des vers blancs : leur abdomen devient blanc laiteux et ils meurent lentement.

 

Les Rickettsia

Les rickettsies [Rickettsia] forment un genre de bactéries de la famille de Rickettsiaceae et de la tribu des Rickettsieae. Les rickettsies sont, comme les chlamydies, des bactéries parasites intracellulaires de petite taille (300 nm). Elles vivent dans le cytoplasme même des cellules eucaryotes. Selon les espèces, elles sont symbiotiques ou pathogènes. Les rickettsies entomopathogènes, généralement du genre Rickettsiella, infectent principalement les cellules du corps gras et les hémocytes. Cependant, dans la phase aiguë de l'infection, le micro-organisme peut être observé dans d’autres organes. Le signe initial de la maladie est l'apparition de grands groupes de rickettsies sous la forme de taches. La zone d'agglomération des cellules microbiennes s'élargit par la suite jusqu’à atteindre l’hémolymphe. Le symptôme le plus courant est une forme de maladie laiteuse facilement visible sur les larves de vers blancs.

 

Autres bactéries

D’autres bactéries pathogènes peuvent être associées aux insectes. Il s’agit principalement de deux familles : les Pseudomonadaceae et les Enterobacteriaceae. Ces bactéries appartiennent généralement au microbionte intestinal de l'insecte mais il se peut qu’un stress physiologique, mécanique ou autres dommages, dûs à un parasite dans le tube digestif, engendre la pullulation de certaines d’entre elles causant des bactérioses d'insectes.

 

VIRUS

Il existe de nombreux virus associés aux différents insectes. Actuellement, les virus entomopathogènes sont distribués en 15 familles dont les principales sont les Baculoviridae, les Reoviridae, les Poxviridae et les Iridovoridae. La famille des Baculoviridae est sans contexte celle qui est responsable de la majorité des infections. On distingue au sein de cette famille 3 genres différents : les Nucleopolyhedrovirus, les Granulovirus et les virus non nucléé ou en forme de tige. Les particules virales sont entourées d’une capsule protéique qui peut mesurer de 0,5 à 5 μm. Elles sont ingérées avec la nourriture. Les insectes infectés arrêtent de s’alimenter et prennent une couleur blanchâtre à jaunâtre. L’intérieur du corps se liquéfie alors en l’espace de 5 à 10 jours, seul le tégument reste intact mais se déchire au moindre contact libérant avec son contenu nauséabond des millions de virus. Un des exemples les mieux connus est la granulose du carpocapse de la pomme désormais commercialisé en tant que biocontrôle sous le nom de carpovirusine. Le virus de la granulose a été mis en évidence pour la première fois en 1964 à partir de chenilles virosées provenant de vergers de pommiers près de Chihuahua au Mexique. Il fut ensuite produit en masse et testé en plein champ en Californie de 1965 à 1972 et à partir de 1970 en Europe. L’isolat fut ensuite transmis à différents centres de recherche scientifique dont l’INRA en France dans les années 80. En 1990, l’INRA débuta une collaboration avec un fabricant de produits phytosanitaires. Après de nombreux travaux d’expérimentation, la carpovirusine fût homologuée et commercialisée en 1998 pour son usage contre cet insecte ravageur en cultures de pommes, poires et coings. Il existe d’autres virus notamment un Nucleopolyhedrovirus commercialisé sous le nom de Helicovex contre l’héliothis (Helicoverpa armigera).

 

MICROSPORIDIES

Les microsporidies sont des parasites unicellulaires liés à différents groupes de la systématique allant des insectes aux vertébrés incluant les mammifères. Autrefois classés dans le règne des protozoaires, ils sont désormais inclus dans les champignons au sein de la classe des Zygomycètes. Les symptômes occasionnés par les microsporidies sont difficilement visibles. Toutefois, leur action a une influence sur le comportement, la fertilité, la métamorphose et la diapause des insectes hôtes. Parfois, la présence d’un défaut de pigmentation sur l’insecte hôte est un signe d’infection. Les microsporidies alternent 2 phases de développement dans leur cycle : la mérogonie et la sporogonie. La mérogonie est la phase de réplication du parasite et la sporogonie est la phase de dissémination et de conservation. L’insecte se contamine à partir de sa nourriture. Pendant son développement, le parasite va détruire les cellules de différents organes et tissus. Des centaines d’espèces de microsporidies ont été découvertes chez les insectes au sein des ordres des Lépidoptères, des Coléoptères, des Diptères et des Orthoptères. Le genre le plus répandu causant plus de 90 % des maladies liées aux microsporidies est Nosema.

 

PROTOZOAIRES

Les protozoaires sont des organismes unicellulaires qui possèdent une cellule eucaryote comportant des organites complexes tels que des vacuoles pulsatiles, des cils ou des flagelles. Chez les insectes, les maladies liées à ce type de micro-organismes sont peu spectaculaires et évoluent rarement en épidémies mortelles. L’infection se produit par ingestion ou par transmission de la femelle à sa descendance. Tout comme les microsporidies, la maladie influence les traits de vie de son hôte : croissance ralentie, fécondité réduite et mort prématurée. Plusieurs groupes de protozoaires comptent des espèces entomopathogènes. On distingue les Rhyzopoda causant les symptômes d’Amebiases et les Apicomplexa causant les symptômes de Gregarinoses.

 

LES MICRO-ORGANISMES ENTOMOPATHOGÈNES

 

Utilité en agriculture :

  • Maladies de tout type de stades de ravageurs au niveau sur sol ou sur la partie aérienne de la culture,
  • Cas d'épizootie à l'ensemble d'une population de ravageurs régulée,
  • Plusieurs générations par an.

Période d’activité :

  • Actif toute l'année, succession de différentes maladies au cours du temps. Fortement dépendant de conditions climatiques particulières.

Cibles :

  • Chrysomelidae (doryphores, altises, etc…)
  • Curculionidae (charançons),
  • Pucerons,
  • Psylles,
  • Aleurodes,
  • Lépidoptères (chenilles),
  • Larves d’insectes ravageurs souterrains, etc…

Cultures : tout agrosystème, par exemple :

  • Beauveria bassiana (champignon imparfait) sur eudémis | Vigne
  • Beauveria bassianasur pyrale ; Metarhizium anisopliae (champignon imparfait) sur taupins | Maïs
  • Carpovirusine (Granulovirus) sur carpocapse ; Entomlophtora planchoniana (champignon inférieur) sur pucerons ; Nosema carpocapsae (Microsporidie) sur carpocapse | Pommier
  • Verticilium lecanii (champignon imparfait) sur pucerons | Cultures horticoles et maraichères
  • Erynia neoaphidis (champignon inférieur) sur pucerons ; Nosema meligethi (Microsporidie) sur méligèthes adultes | Colza
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