Devenir du bioinsecticide Bti dans l'environnement et impact sur le développement de résistances chez le moustique

par Guillaume Tetreau

Thèse de doctorat en Sciences de la vie

Sous la direction de Laurence Després et de Jean-Philippe David.

Soutenue le 30-05-2012

à Grenoble , dans le cadre de École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble) , en partenariat avec Laboratoire d'Ecologie Alpine (équipe de recherche) .

Le président du jury était Jean-louis Schwartz.

Le jury était composé de Laurence Després, Jean-Philippe David, Roger Frutos, Christophe Lagneau.

Les rapporteurs étaient Didier Fontenille, Christina Nielsen-leroux.


  • Résumé

    Le Bti est un bioinsecticide mondialement utilisé pour contrôler les populations de moustiques. La toxicité du Bti est due à un cristal constitué de plusieurs toxines, produit par la bactérie éponyme Bacillus thuringiensis var. israelensis. Qualifié de peu persistant dans l'environnement et sans résistance connue en populations naturelles, le Bti représente une alternative « propre » aux insecticides chimiques. Cependant, une litière végétale prélevée plusieurs mois après un traitement insecticide a montré une forte toxicité contre les larves de moustiques, due à la présence de Bti. La sélection d'une souche de moustique de laboratoire Aedes aegypti avec cette litière (souche LiTOX) a permis d'obtenir une résistance modérée au Bti (3,5 fois) mais plus élevée aux toxines testées séparément (jusqu'à 60 fois). La présente thèse se décompose en trois axes. 1. Un test permettant le suivi du Bti dans l'environnement a été développé et breveté. Il a permis de mettre en évidence un recyclage du Bti dans les litières toxiques et une persistance différentielle des toxines. 2. La résistance au Bti de la souche LiTOX a été étudiée par des approches globales et fonctionnelles, permettant de mieux caractériser les mécanismes de résistance multigéniques impliqués. 3. La résistance a été recherchée en populations naturelles par des bioessais aux toxines du Bti testées séparément, outil plus sensible que les bioessais « classiques » au Bti, et a permis de mettre en évidence une tolérance accrue de certaines populations. Cette thèse apporte les connaissances et les outils nécessaires pour mieux caractériser les paramètres favorisant la prolifération du Bti en milieu naturel et les mécanismes de résistance potentiellement sélectionnés chez les moustiques.

  • Titre traduit

    Fate of the bioinsecticide Bti in the environment and impact on the development of resistance in mosquito species


  • Résumé

    Bti is a bioinsecticide used worldwide for mosquito control. Bti toxicity is due to a toxins-containing crystal, produced by the bacteria Bacillus thuringiensis var. israelensis. Bti is known to have a low persistence in the environment and no firm resistance has been found yet in the field, therefore representing a “safe” alternative to chemical insecticides. Nevertheless, leaf litters collected several months after a treatment exhibited high toxicity against mosquito larvae, due to persistent Bti. The selection of a laboratory mosquito strain of Aedes aegypti with this litter (LiTOX strain) led to a moderate 3.5-fold resistance to Bti but to higher resistance (until 60-fold) to Bti toxins tested separately. This thesis is structured in three main axes. 1. A test has been developed and patented to follow the fate of Bti in the environment. We showed that Bti has recycled in the collected toxic leaf litters and that the different Bti toxins persist differently. 2. The Bti-resistance of the LiTOX strain has been studied by global and functional approaches, leading to a better understanding of the multigenic mechanisms implicated in the resistance phenotype. 3. Cryptic Bti-resistance has been investigated performing bioassays with separate Bti Cry toxins, showing that some populations exhibit increased Cry tolerance. This thesis gives the knowledge and new tools necessary to better understand how Bti can persist and recycle in the environment and how mosquitoes can develop resistance.

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