It is not the strongest of the species that survives, or the most intelligent ; it is the one most capable of change
Mots clés: Plasticité phénotypique, Biologie de l'invasion, Température, Drosophila
Plasticité phénotypique et réponses adaptatives aux changements environnementaux
Mes travaux de recherche m’ont permis d’explorer différents aspects concernant les réponses adaptatives des organismes aux changements environnementaux, principalement la température, sur le modèle insecte et surtout la drosophile par une approche comparative. Je me suis plus particulièrement intéressée à la plasticité phénotypique qui peut être définie comme la capacité d’un génotype à produire différents phénotypes en fonction des conditions environnementales. La plasticité phénotypique est un phénomène généralisable à l’ensemble du Vivant que l’on retrouve chez toutes les espèces et pour une grande diversité de traits phénotypiques.
Les principales questions abordées au cours de mes recherche sont :
- Comment analyser les formes des normes de réaction non linéaires ? Ces normes de réactions présentent-elles une variabilité génétique ? Comment ces normes évoluent entre populations et entre espèces ? Ces comparaisons permettent-elles d’apporter des arguments en faveur d’une plasticité phénotypique adaptative ?
- Comment la variabilité environnementale (fluctuation thermique) va-t-elle impacter la forme des normes de réactions ? Qu’en est-il de la complexité environnementale (combinaison de plusieurs facteurs) ?
- Quelle est l’importance de la plasticité phénotypique comme mécanisme de réponse aux perturbations de l’environnement ?
Sur cette problématique, je coordonne le projet ANR TRAPP qui a démarré le 1er janvier 2025 pour 4 ans et qui implique deux équipes du LBBE (GEI et ECE), l'unité CASPER de l'Anses de Lyon et l'Institut de Génétique Humaine de Montpellier. L'agriculture et les programmes de lutte anti-vectorielle font un usage intensif d'insecticides chimiques pour lutter contre les insectes ravageurs et les vecteurs de maladies. Ils représentent une pression de sélection majeure pour les populations d'insectes.
La plasticité transgénérationnelle (TGP) est une forme d’hérédité non génétique dans laquelle un changement dans le phénotype des descendants est déclenché par un signal environnemental dans la génération parentale sans impliquer de modification génétique. L'existence du processus de TGP n'est plus contestée, mais de nombreuses questions subsistent, notamment en ce qui concerne les mécanismes moléculaires de ces effets entre générations et la persistance de la TGP sur plus de deux générations. Dans ce projet, nous proposons d'utiliser la puissance expérimentale offerte par Drosophila melanogaster, une espèce modèle en physiologie, biologie du développement et génétique pour explorer la TGP en réponse aux insecticides. Les mécanismes moléculaires liés à la TGP, notamment épigénétiques seront particulièrement étudiés. Cette espèce peut également être considérée comme une espèce sentinelle, représentative des espèces d'insectes exposées aux contaminants dans la plupart des agroécosystèmes comme la communauté de Drosophila sp. et l'espèce ravageuse apparentée D. suzukii, mais les observations peuvent probablement être généralisée à d'autres arthropodes. L’étude des impacts transgénérationnels des insecticides est encore peu pris en compte dans l’évaluation des risques liés aux insecticides.
Drosophila suzukii : une invasion biologique récente et une menace économique majeure
Depuis quelques années, mon activité de recherche s’est concentrée sur un projet concernant un événement très récent d’invasion biologique, qui implique un insecte ravageur des cultures de fruits, Drosophila suzukii. Au niveau fondamental, nous nous sommes, dans un premier temps, intéressés aux facteurs écologiques permettant d’expliquer le succès invasif de cette espèce dont la biologie était mal connue. Nous avons montré que les parasitoïdes larvaires français étaient incapables de contrôler les populations de D. suzukii en raison de sa très forte capacité de résistance immunitaire. Nous avons également montré que cette espèce présente une très large gamme de plantes hôtes sauvages présentes tout au long de l’année et nous avons mis en évidence un cas intéressant d’automédication chez D. suzukii. Par ailleurs, nos résultats suggèrent que si D. suzukii n’a pas vraiment de compétiteurs sur fruits sains, elle peut subir une forte compétition larvaire avec D. melanogaster sur fruits pourris sur lesquels un comportement d’évitement de ponte est observé. Les projets en cours visent à utiliser l’invasion récente et spectaculaire de D. suzukii pour mieux comprendre les mécanismes d’adaptation à un nouvel environnement, en particulier le rôle de la plasticité phénotypique. Enfin, quelques projets ont été également développés afin d’envisager de nouvelles méthodes de lutte contre ce redoutable ravageur de culture.
Les deux projets en cours sur ce modèle biologique sont:
Le Projet ANR DroThermal - Le projet DROTHERMAL ‘Qu’est-ce qui fait de Drosophila suzukii une envahisseuse si efficace ? Une analyse intégrative de son écologie thermique ‘ porté par Hervé Colinet (ECOBIO) a pour objectif d’intégrer différents niveaux de variation à travers différentes échelles spatio-temporelles afin de mieux comprendre les réponses thermiques de D. suzukii et donc de mieux prédire la persistance et la dynamique des populations tant au niveau local que global. Ce projet est réalisé en collaboration avec Sylvain Pincebourde (IRBI) pour les aspects variations spatiales, Olivier Chabrerie (EDYSAN) sur les aspects de variations trophiques et Laurence Mouton (LBBE) pour l’intégration des interactions hôtes-microbes.
La thèse de Marie Panza que je co-encadre avec Laurence Mouton (LBBE) et Vincent Foray (IRBI de Tours) porte sur la capacité de résistance du ravageur de cultures Drosophila suzukii face à un parasitoïde récemment introduit en France, Leptopilina japonica. Pour ce faire, nous proposons une étude en trois parties : 1) Caractériser la variation de la résistance à L. japonica entre populations invasives européennes de D. suzukii et rechercher de potentiels compromis avec des traits liés à la fitness. 2) Tester l’influence de l’environnement et du microbiote sur la résistance de D. suzukii à L. japonica. Cette partie se focalisera sur l’effet du milieu nutritif et de la bactérie héritable Wolbachia. 3) Identifier les facteurs proximaux sous-jacents à la variation de résistance à L. japonica. Cette analyse recherchera les mécanismes moléculaires à l’origine de la variation intra-spécifique chez D. suzukii, mais également inter-spécifique entre D. suzukii et une autre espèce de drosophile, D. melanogaster. D’un point de vue fondamental, cette étude contribuera à la compréhension des facteurs ultimes et proximaux impliqués dans la variation de résistance d’un hôte à un parasitoïde. D’un point de vue appliqué, elle fournira des résultats précieux pour le développement d’un programme de lutte biologique contre D. suzukii et l’évaluation des risques d’émergence de résistance. Ce projet se fait en étroite intéraction avec nos collègues de l'équipe Recherche et Développement en Lutte Biologique de l'ISA de Sophia - Antipolis.
Responsabilités
- Membre du Conseil Scientifique du CNRS depuis octobre 2023
- Coresponsable du Living Lab Anthares au sein du PEPR SOLU-BIOD depuis 2023
- Membre de la commission interdisciplinaire 50 ‘Gestion de la Recherche’– 2022-2025.
-
Membre de la Commission scientifique Sciences Exactes et Naturelles-4 (SEN-4) et de la Commission scientifique Sustainability du F.R.S.-FNRS depuis 2022.
Publications
Affichage des publications 1 à 30 sur 113 au total
How does ageing affect life history traits and cold tolerance in summer‐versus winter‐acclimated fruit flies?
Ecological Entomology .
DOI: 10.1111/een.13437
Article dans une revue
voir la publicationExploring the role of transposable elements to sex gap in longevity in Drosophila species
Pré-publication
voir la publicationContribution of variable TE content on phenotype and plasticity in Drosophila melanogaster.
Annual meeting of the Society of Molecular Biology and Evolution (SMBE) .
Acte de congrès
voir la publicationContribution of variable TE content on phenotype and plasticity in Drosophila melanogaster.
Conférence Jacques Monod Life is plastic .
Acte de congrès
voir la publicationContribution of variable TE content on phenotype and plasticity in Drosophila melanogaster
International congress of transposable elements .
Poster
voir la publicationProjet DS2 : Drosophila suzukii « Développer des Stratégies de gestion efficaces, économiquement viables et durables »
Innovations Agronomiques . 94 : 127-140
Article dans une revue
voir la publicationModelling thermal reaction norms for development and viability in Drosophila suzukii under constant, fluctuating and field conditions
Journal of Thermal Biology . 123 : 103891
Article dans une revue
voir la publicationPoster de présentation du living lab Antharès - Réseau de living labs Solu-Biod
Lancement officiel du Programme national de recherche sur les Solutions fondées sur la Nature .
Poster
voir la publicationA synthesis of biological invasion hypotheses associated with the introduction–naturalisation–invasion continuum
Oikos . 5 ( 5 ) : e09645
DOI: 10.1111/oik.09645
Article dans une revue
voir la publicationLarval density in the invasive Drosophila suzukii : Immediate and delayed effects on life‐history traits
Ecology and Evolution . 13 ( 8 ) : 1760-1776
DOI: 10.1002/ece3.10433
Article dans une revue
voir la publicationMicrobiota-mediated competition between Drosophila species
Microbiome . 11 : 201
Article dans une revue
voir la publicationLarval density in the invasive Drosophila suzukii : Immediate and delayed effects on life‐history traits
Ecology and Evolution . 13 ( 8 ) : e10433
DOI: 10.1002/ece3.10433
Article dans une revue
voir la publicationThermal plasticity of insecticide sensitivity in an invasive pest species
SFE2 GfÖ EEF Joint meeting, International Conference on Ecological Sciences “Ecology and Evolution: New perspective and societal challenges .
Acte de congrès
voir la publicationSterile Insect Technique: Principles, Deployment and Prospects
Extended Biocontrol . : 55-67
Chapitre d'ouvrage
voir la publicationLarval density in the invasive Drosophila suzukii : immediate and delayed effects on life-history traits
Pré-publication
voir la publicationDifferentiation of thermal reaction norms between marginal and core populations of a northward expanding parasitoid
Pré-publication
voir la publicationMacroecological patterns of fruit infestation rates by the invasive fly Drosophila suzukii in the wild reservoir host plant Sambucus nigra
Agricultural and Forest Entomology . 24 ( 4 ) : 548-563
DOI: 10.1111/afe.12520
Article dans une revue
voir la publicationMacroecological Patterns of Fruit Infestation Rates by the Invasive Fly Drosophila suzukii in the Reservoir Host Plant Sambucus nigra
1st International Electronic Conference on Biological Diversity, Ecology and Evolution . : 9469
Acte de congrès
voir la publicationThe Worldwide Invasion of Drosophila suzukii Is Accompanied by a Large Increase of Transposable Element Load and a Small Number of Putatively Adaptive Insertions
Molecular Biology and Evolution . 38 ( 10 ) : 4252-4267
Article dans une revue
voir la publicationPhenotypic and Transcriptomic Responses to Stress Differ According to Population Geography in an Invasive Species
Genome Biology and Evolution . 13 ( 9 ) : evab208
DOI: 10.1093/gbe/evab208
Article dans une revue
voir la publicationDetection and monitoring of Drosophila suzukii in raspberry and cherry orchards with volatile organic compounds in the USA and Europe
Scientific Reports . 11 ( 1 )
Article dans une revue
voir la publicationGenetic Variability, Population Differentiation, and Correlations for Thermal Tolerance Indices in the Minute Wasp, Trichogramma cacoeciae
Insects . 12 ( 11 ) : 1013
Article dans une revue
voir la publicationChapitre 5. Principes, mise en œuvre et perspectives de la technique de l’insecte stérile
Biocontrôle. Éléments pour une protection agroécologique des cultures . 9782759230761 : 75-87
Chapitre d'ouvrage
voir la publicationGenomic Analysis of European Drosophila melanogaster Populations Reveals Longitudinal Structure, Continent-Wide Selection, and Previously Unknown DNA Viruses
Molecular Biology and Evolution . 37 ( 9 ) : 2661-2678
Article dans une revue
voir la publicationDrosophila suzukii oxidative stress response involves Jheh gene cluster but not transposable elements
Pré-publication
voir la publicationBiological Invasion: The Influence of the Hidden Side of the (Epi)Genome
Functional Ecology . 34 ( 2 ) : 385-400
Article dans une revue
voir la publicationBiological Invasion Theories: Merging Perspectives from Population, Community and Ecosystem Scales
Biological Reviews .
Pré-publication
voir la publicationPhenotypic plasticity in the invasive pest Drosophila suzukii: activity rhythms and gene expression in response to temperature
Journal of Experimental Biology . 222 : jeb199398
DOI: 10.1242/jeb.199398
Article dans une revue
voir la publicationPhenotypic plasticity, global change, and the speed of adaptive evolution
Current Opinion in Insect Science . 35 : 34-40
Article dans une revue
voir la publicationBack and forth Wolbachia transfers reveal efficient strains to control spotted wing drosophila populations
Journal of Applied Ecology . 55 ( 5 ) : 2408-2418
Article dans une revue
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