Études au laboratoire et dans les conditions naturelles de l'activité larvicide de Bacillus sphaericus Neide, 1904, pour la lutte contre les moustiques

par Saïd Karch

Thèse de doctorat en Sciences biologiques

Sous la direction de Joseph Bergerard.

Soutenue en 1987

à Paris 11 .

Le jury était composé de Joseph Bergerard.


  • Résumé

    Cette étude a pour thème général la lutte contre les moustiques par l'agent entomopathogène Bacillus sphaericus. L'objectif est de contribuer à une meilleure connaissance des problèmes rencontrés au laboratoire et sur le terrain pour l'utilisation de cet agent, particulièrement contre Culex pipiens. L'essentiel des recherches a porté sur les points suivants : la sensibilité des moustiques aux différentes souches, la stabilité de la bactérie aux conditions de stockage, le mode d'action, la persistance dans le milieu, la sédimentation, l'évaluation de la bactérie dans des gites naturels et le recyclage. La sensibilité des moustiques à Bacillus sphaericus est différente d'une espèce à une autre ; Culex pipiens est l'espèce la plus sensible, Anopheles stephensi, une espèce moyennement sensible, Aedes aegypti est très peu sensible et Aedes caspius est non sensible. Bien que l'activité larvicide d'une même souche soit différente d'une formulation à une autre, l'étude du pouvoir pathogène des différentes souches que nous avons testées met en évidence une nette supériorité des souches 2362, 1593-3 et 2297. Une perte de viabilité des spores et de toxicité de la poudre à base de la souche 2297 est observée après un stockage à une température élevée (50° C) ; par contre, la poudre de la souche 1593-4 reste relativement stable dans les mêmes conditions de stockage. En revanche, les poudres des souches 2297 et 1593-4, stockées à basse température (- 40° C), conservent leur efficacité et les spores gardent leur viabilité. En ce qui concerne le mode d'action, les cellules du mésentéron chez les espèces de moustiques sensibles, notamment celles de l'estomac posté­ rieur, semblent être les cibles de Bacillus sphaericus. Les cellules atteintes réagissent par un ballonnement, une vacuolisation, une lyse cellulaire et ensuite un éclatement. Par contre, chez les espèces non sensibles, aucune altération cytologique du mésentéron n'a été observée ; les cellules épithéliales ne semblent pas être atteintes par l'action de cette bactérie. Dans des gites naturels, la persistance de Bacillus sphaericus semble dépendre non seulement de la concentration appliquée mais aussi de plusieurs facteurs ayant une influence défavorable sur la viabilité et la toxicité des spores. La qualité de l'eau et l'effet des rayons solaires sur les spores sont deux facteurs importants pour les raisons suivantes les spores perdent leur viabilité et leur toxicité sous l'action des rayons solaires. Ces spores seraient donc mieux protégées dans les gîtes ombragés que dans ceux à ciel ouvert, la persistance dure beaucoup plus longtemps dans des gîtes à eau polluée que dans ceux à eau claire. La sédimentation de la bactérie est telle que quelques heures après application, la répartition des spores est homogène dans le milieu quelle que soit la qualité de l'eau. Au cours des 28 jours d'expérimentation, le nombre de spores accumulées au fond des gîtes est resté relativement constant dans l'eau polluée aussi bien sur le terrain qu'en laboratoire. Une diminution importante de la toxicité des spores des souches 2362 et 2297 accumulées au fond des gîtes naturels est observée après deux semaines d'application. Après 28 jours, les spores perdent la quasi-totalité de leur toxicité larvicide, bien que leur viabilité soit toujours maintenue tout au long de la durée de notre étude. Suite à nos observations au microscope électronique, la perte de toxicité des spores serait due à la disparition de l'inclusion toxique qui se trouve dans l'exosporium. Le recyclage de Bacillus. Sphaericus peut se produire chez les larves en deux étapes : - la première est la phase de la germination : les spores de la souche 1593-4 commencent à germer dans le tube digestif des larves de Culex pipiens deux heures après l'ingestion. - la seconde phase est la sporulation qui commence 24 heures après l'ingestion. Les spores recyclées peuvent demeurer dans la larve morte durant plus de trois mois. Ces spores sont viables et toxiques pour d'autres larves saines de Culex pipiens.

  • Titre traduit

    Laboratory and in natural conditions studies of Bacillus sphaericus larvicidal activity, for biological control of mosquitoes


  • Résumé

    The general theme of this study is the control of mosquitoes through the Bacillus sphaericus entomopathogenic agent. It aims at reaching a better knowledge of the problems raised in the laboratory and in the field by the use of this agent, particularly against Culex pipiens. Most of the researches were conducted on the following points: the mosquito sensitivity to the different strains, the stability of the bacterium to the storing conditions, the mode of action, the persistence in the environment, sedimentation, the evaluation of the bacterium in the breeding sites and recycling. The mosquito sensitivity to Bacillus sphaericus is different from one species to the ether; Culex pipiens is the most sensitive species, Anopheles stephensi is moderately sensitive, Aedes aegypti is not very sensitive and Aedes caspius is not sensitive. Although the larvicidal activity of the same strain is different from one formulation to the ether, the study of the pathogenicity of the different strains tested shows that the strains 2362, 1593-4 and 2297 are highly superior. A loss of viability in the spores and of toxicity in the powder made from the strain 2297 is observed after having been stored at a high temperature (+ 50° C); on the contrary, the powder of the strain 1593-4 remains stable under the same storing conditions. The powders of the strains 2297 and 1593-4 stored at a low temperature (- 40° C) remain effective and the spores retain their viability. As far as the mode of action is concerned, the cells of the mesenteron in the species of sensitive mosquitoes, mainly those of the posterior stomach seem to be affected by Bacillus sphaericus. The affected cells swell, vacuolate, lyse and split. On the contrary, in the non sensitive species, no cytological alteration of the mesenteron has been observed; the epithelial cells do not seem to be affected by this bacterium. In the breeding sites, the persistence of Bacillus sphaericus seems to depend not only on the concentration used but also on several factors which have an unfavourable influence on the viability and toxicity of the spores. The water quality and the effect of the solar rays on the spores are two significant factors for the following reasons:- The spores lese their viability and toxicity under the influence of the solar rays. These spores would therefore be better protected in the shaded breeding sites than in those situated in the open air. The persistence lasts over a longer period of time in the breeding sites with polluted water than in those with limpid water. The sedimentation of the bacterium is such that a few hours after having been applied, the distribution of the spores is homogeneous in the environment whatever the water quality may be. During the 28 days experiment, the number of spores deposited in the bottom of the breeding sites remained rather constant in the polluted water in the field as well as in the laboratory. A considerable decrease in the toxicity of the spores in the strains 2362 and 2297 deposited in the bottom of the breeding sites is observed after a two weeks treatment. 28 days later, the spores lese almost all their larvicidal toxicity, although their viability is always preserved throughout our study. The observations made through the electron microscope showed that the loss of toxicity of the spores would be due to the disappearance of the toxic embedding which is observed in the exosporium. The recycling of Bacillus sphaericus can be observed in the larvae and is divided into two phases:First, germination: the spores of the strain 1593-4 begin to germinate in the digestive tract of the Culex pipiens larvae two hours after ingestion. Secondly, sporulation begins 24 hours after ingestion. The recycled spores can remain in the dead larva during more than three months. These spores are viable and toxic for ether Culex pipiens healthy larvae.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (215 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 194-211

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(1987)3
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