Rôle des odeurs de plantes sur l'orientation à la phéromone sexuelle chez les noctuelles

par Angéla Rouyar

Thèse de doctorat en Diversité du Vivant

Sous la direction de Michel Renou et de Sylvia Anton.

Soutenue en 2013

à Paris 6 .

mots clés

• Phéromones
• Plantes -- Hormones
• Orientation

Résumé

La localisation d'une ressource telle que le partenaire sexuel, une source de nourriture ou un site de ponte est une étape essentielle dans la vie des insectes. Elle implique la capacité de détecter et de discriminer des signaux chimiques révélant sa présence. Ainsi, chez les noctuelles la communication est essentiellement assurée par une phéromone émise par la femelle, et détectée par le mâle via son système olfactif. Mais le mâle doit s'orienter vers la femelle dans un environnement odorant bruité et complexe qui contient notamment un grand nombre de composés volatils émis par les plantes. Nous avons étudié chez deux espèces de noctuelles, Spodoptera littoralis et Agrotis ipsilon, l'effet de différents composés volatils de plantes (VPCs) sur la réponse à la phéromone. Nous avons analysé leurs effets sur les réponses à la phéromone des neurones récepteurs olfactifs (antennes) et des neurones centraux (lobes antennaires) du système olfactif par des approches électrophysiologiques ou des techniques d'imagerie calcique. De plus, nous avons étudié leur impact sur l'orientation des mâles grâce à des approches comportementales réalisées en compensateur à locomotion et tunnel de vol. Nous avons pu montrer que les composés volatils de plantes pouvaient, selon l'espèce, activer la voie du système olfactif spécifique à la phéromone sexuelle. Appliqué en bruit de fond, les VPCs altèrent le codage du signal phéromonal à différents niveaux du traitement de l'information olfactive. Les odeurs de plantes ont un effet suppresseur sur la réponse à la phéromone, mais améliorent le codage temporel du signal phéromonal. Ils peuvent également perturber le comportement d'orientation à la phéromone, mais leur interaction avec la phéromone est indépendante de l'état d'accouplement du mâle. Les odeurs généralistes présentes dans le milieu olfactif environnant peuvent donc moduler la perception et la réponse à un signal spécifique. Ceci indique que les mâles sont sensibles aux changements de leur environnement odorant et aux modifications qu'elles amènent dans la perception du signal.

Titre traduit

Role of plant odors on the direction of the sex pheromone in moths

Résumé

The localization of a resource such as a sexual partner, a food source or an oviposition site are essential steps in an insect's life. It involves the ability to detect and discriminate chemical signals revealing its presence. Thus, in moths communication is mainly provided by a sex pheromone emitted by the female and detected by the male via the olfactory system. But, the male should be directed to the female in a noisy and complex odorant environment which contains a large number of volatile compounds emitted by surrounding plants. We studied in two moth species, Agrotis ipsilon and Spodoptera littoralis, the effects of different volatile plant compounds (VPCs) on the sex pheromone response. We have analyzed their effects on the response of olfactory receptor neurons and antennal lobes neurons by electrophysiological approaches or calcium imaging techniques. In addition, we have studied their impact on the male orientation with behavioral approaches made ​​in locomotion compensator and in wind tunnel. We showed that volatile plants compounds, according to species, may activate the pheromone specific sub-system. As background , VPCs alter the coding of pheromone signal at the different levels of its processing. The VPCs have a suppressive effect on the pheromone response, but also improve temporal coding of pheromone signal. They may also affect the orientation behavior toward pheromone, but their interaction with the sex pheromone is independent of the mate male state. General odorants present in the surrounding olfactory environment can modulate the perception and the response to a specific signal. This indicates that males are sensitive to changes in their odorant environment and to modulations of the signal perception.