Publications du Service canadien des forêts

Olfactory receptor neuron responses of a longhorned beetle, Tetropium fuscum (Fabr.) (Coleoptera: Cerambycidae), to pheromone, host, and non-host volatiles. 2015. MacKay, C.A.; Sweeney, J.D.; N.K. Hillier. Journal of Insect Physiology [online early] http://dx.doi.org/10.1016/j.jinsphys.2015.10.003

Année : 2015

Disponible au : Centre de foresterie de l'Atlantique

Numéro de catalogue : 36407

La langue : Anglais

Disponibilité : PDF (demande par courriel)

Disponible sur le site Web de la revue ou du journal.
DOI : 10.1016/j.jinsphys.2015.10.003

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Résumé

Les longicornes xylophages (Coleoptera: Cerambycidae) utilisent des stimuli olfactifs pour trouver des partenaires et des hôtes pour la ponte. Le Tetropium fuscum (Fabr.) est un longicorne xylophage envahissant qui provient d’Europe et qui est bien établi en Nouvelle-Écosse, au Canada, depuis au moins 1990. La présente étude a été fondée sur des enregistrements monosensillaires (SSR) pour déterminer la réponse des neurones récepteurs olfactifs (NRO) dans la sensille antennaire des T. fuscum mâles et femelles à différents stimuli olfactifs, notamment les composés volatils de l’hôte, les autres composés volatils, les phéromones d’agrégation du T. fuscum (le fuscumol) et une phéromone d’agrégation produite par d’autres espèces de longicornes (le 3-hydroxyhexan-2-one). Chaque composé a été défini précédemment par électroantennographie comme substance provoquant une activité antennaire chez le T. fuscum, ou encore une activité comportementale chez le T. fuscum ou d’autres cérambycidés. Très peu d’études par SSR ont été effectuées sur des cérambycidés, et la nôtre est la première à comparer les profils de réponse à des composantes de phéromones ainsi qu’à des composés volatils provenant de l’hôte ou d’autres sources. En nous fondant sur les études par SSR réalisées sur d’autres insectes, nous avions prévu trouver des NRO répondant aux phéromones seulement (spécialistes des phéromones), ainsi que des NRO répondant aux composés volatils seulement, c’est à dire une séparation de la perception des stimuli olfactifs à l’échelle des NRO. En outre, parce que les T. fuscum mâles émergent plus tôt que les femelles et que ce sont eux qui émettent les phéromones, nous avions prévu que le nombre de NRO sensibles aux phéromones serait plus élevé chez les femelles que chez les mâles. Nous avons trouvé 140 NRO dans 97 sensilles qui répondaient à au moins 1 des 13 composés. Les NRO spécifiques au fuscumol formaient 15 % (21/140) de toutes les mentions mais, contrairement à nos prévisions, 22 autres NRO (16 %) répondaient au fuscumol et à au moins un autre composé. Au total, le fuscumol a provoqué une réponse de 43/140 (31 %) des NRO, et les NRO spécifiques au fuscumol représentaient la moitié de ceux ci. Par conséquent, notre prévision que la réception des phéromones serait séparée sur des NRO spécialistes n’était que partiellement fondée. Notre prévision que les femelles auraient davantage de NRO répondant au fuscumol que les mâles n’était pas exacte non plus, car aucune différence n’a été constatée. Le composé volatil linalool, produit par un hôte stressé, a provoqué le plus de réponses parmi les composés mis à l’essai, soit dans 43 % de toutes les mentions.

Résumé en langage clair et simple

Le longicorne brun de l’épinette (Tetropium fuscum) est un parasite envahissant des forêts originaire d’Europe qui s’est établi en Nouvelle-Écosse, où il infeste et tue les épinettes matures et affaiblies. Comme bon nombre d’insectes, le T. fuscum utilise des stimuli chimiques, comme des phéromones (pour trouver des partenaires) et des composés volatils produits par les plantes-hôtes (pour trouver des arbres convenables dans lesquels pondre ses œufs et élever une nichée), et il détecte ces composés chimiques au moyen de cellules spécialisées appelées neurones récepteurs olfactifs (NRO) qui sont situées dans ses antennes. Autrement dit, les antennes du longicorne agissent comme le nez des humains, en détectant les « bonnes » et les « mauvaises » odeurs (p. ex. les plantes qui sont bonnes à manger et les plantes à éviter). Il est possible d’appliquer ces connaissances à la gestion des espèces parasitaires : des pièges appâtés aux phéromones sont utilisés pour déterminer la propagation et la distribution du T. fuscum, et on sait que l’application généralisée de fuscumol réduit le succès de reproduction du T. fuscum. L’objectif de la présente étude consistait à améliorer notre compréhension fondamentale de la manière dont le T. fuscum utilise ses NRO pour percevoir différents stimuli olfactifs, notamment le fuscumol, les composés volatils des hôtes, et les composés volatils d’autres sources. Nous avons constaté que 15 % des NRO ne répondaient qu’au fuscumol, ce qui indique que ces neurones spécialisés relient vraisemblablement des régions du cerveau spécifiques aux phéromones. Toutefois, nous avons aussi déterminé qu’un autre 16 % des NRO répondait au fuscumol ainsi qu’à au moins un autre composé, ce qui laisse croire que les NRO spécifiques aux phéromones ne représentent pas le seul moyen dont se sert le T. fuscum pour percevoir les phéromones. Le linalool, un composé chimique produit par les épinettes stressées, a provoqué le plus de réponses parmi les composés mis à l’essai. D’autres études visant à améliorer notre compréhension de la manière dont le T. fuscum perçoit les stimuli olfactifs pourraient engendrer de nouvelles méthodes d’application de phéromones et de composés volatils de plantes dans le cadre de stratégies de gestion des espèces parasitaires.