Lutte contre les mouches tsé-tsé en Afrique de l’Ouest : optimisation de l’utilisation de la technique de l’insecte stérile

Control of tsetse flies in West Africa : optimizing the use of the sterile insect technique

• Auteur / Autrice : Soumaïla Pagabeleguem
• Direction : Jérémy Bouyer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ecologie, évolution, ressources génétiques, paléontologie
• Date : Soutenance le 15/12/2015
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : Systèmes Intégrés en Biologie, Agronomie, Géosciences, Hydrosciences, Environnement (Montpellier ; École Doctorale ; 2009-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Contrôle des maladies animales exotiques et émergentes (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Jérôme Depaquit
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jérémy Bouyer, Jérôme Depaquit, Reginald De Deken, Anne Geiger
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jérôme Depaquit, Reginald De Deken

Mots clés

Mots clés contrôlés

Insectes nuisibles -- Lutte contre

Lutte intégrée contre

Glossines

Insectes -- Stérilisation

Glossines -- Lutte contre

Mots clés libres

Lutte intégrée

Technique de l’insecte stérile

Eradication

Transport de pupes

Contrôle qualité

Climat et mouches tsé-Tsé

Area-Wide integrated pest management

Sterile insect technique

Eradication

Pupae transport

Quality control

Climate and tsetse flies

Résumé

En Afrique sub-saharienne, près de 10 millions de km2 de terres, les plus fertiles en productions fourragères et agricoles, sont infestées de mouches tsé-tsé limitant ainsi les initiatives de développement d’une agriculture durable. Les tsé-tsé transmettent des trypanosomes qui sont responsables des trypanosomoses animales et humaines africaines. En 2000, les Chefs d’Etats et de Gouvernements africains ont décidé de redoubler d’efforts pour lutter contre les mouches tsé-tsé et les trypanosomoses en créant la Pan African Tsetse and Trypanosomosis Eradication Campaign (PATTEC). Dans ce contexte, le gouvernement sénégalais a initié un programme d’éradication des glossines dans la zone des Niayes en utilisant une souche de Glossina palpalis gambiensis originaire du Burkina Faso. La présente thèse visait à optimiser l’utilisation de la technique de l’insecte stérile (TIS) en Afrique de l’Ouest pour lutter contre les glossines. Un dispositif de transport sur de longues distances de pupes matures a été développé et validé à partir de pupes mâles de G. p. gambiensis produites et irradiées à Bobo-Dioulasso, Burkina Faso et à Bratislava, Slovaquie (irradiation faite à Seibersdorf, Autriche) et transportées par voie aérienne jusqu’à Dakar, Sénégal. Le dispositif constitué d’une boîte isotherme et des packs S8 a permis de maintenir les pupes à une température de 10 ± 3°C et de les transporter pendant 2-3 jours jusqu’au centre d’émergence de l’ISRA, pour produire des mâles stériles utilisables pour la technique de l’insecte stérile. Un contrôle qualité a été réalisé sur un échantillon de 50 pupes prélevé dans chaque lot de pupes (minimum 2 lots par envoi) pour déterminer l’aptitude d’envol des mâles stériles et leur survie sous stress (à jeun). Le reste des pupes utilisé pour les lâchers sur le terrain a été considéré comme témoin. Le protocole qualité décrit permettra un suivi précis de la qualité des mâles stériles utilisés dans les programmes opérationnels d’éradication dans le cadre de la PATTEC. Un outil moléculaire de discrimination de mâles stériles lâchés et sauvages a également été développé à partir du gène mitochondrial COI (cytochrome oxydase) et a montré que les séquences COI des mouches lâchées (produites en insectarium) sont 100% identiques entre elles et différentes de celles des mouches sauvages. Par ailleurs, afin de déterminer les conditions optimales d’élevage de souches de G. p. gambiensis et de déterminer la souche qui sera la plus adaptée à tel ou tel environnement ou pays dans le cadre d’une lutte avec une composante lâcher de mâles stériles, les traits de vie (survie et fécondité) de trois souches de G. p. gambiensis (souches originaires du Burkina Faso (BKF), Sénégal (SEN) et souche introgressée (SENbkf) ont été évalués dans différentes conditions de températures et d’humidités relatives. La température optimale d’élevage en masse a été de 25 ± 1°C, 24,6 ± 1°C et 23,9 ± 1°C pour BKF, SENbkf et SEN respectivement. La variation de l’humidité relative (entre 40 et 75%) a eu très peu d’influence sur la survie et la fécondité. La souche BKF a mieux résisté à de fortes températures que les souches SEN et SENbkf, mais la température limite de survie a été de 32°C pour les trois souches.

In sub-Saharan Africa, nearly 10 million km² of land, the most fertile for animal and agricultural productions, are infested with tsetse flies limiting all development initiatives for sustainable agriculture. Tsetse flies transmit trypanosomes that cause human and animal african trypanosomosis, a debilitating disease of humans (sleeping sickness) and livestock (nagana). In 2000, the African Heads of State and Government decided to increase efforts to address the tsetse and trypanosomosis problem on the African continent and created the Pan-African Tsetse and Trypanosomosis Eradication Campaign (PATTEC). In this context, the Government of Senegal initiated a tsetse eradication program in the Niayes area using a Glossina palpalis gambiensis strain originating from Burkina Faso. The objective of this thesis was to optimize the use of the sterile insect technique (SIT) in West Africa in order to control the tsetse flies. A system to transport mature pupae over long distances has been developed and validated for male G. p. gambiensis pupae produced and irradiated either in Bobo-Dioulasso, Burkina Faso or in Bratislava, Slovakia (irradiation done in Seibersdorf, Austria) and then transported by air to Dakar, Senegal. The system, constituted of an insulated box and S8 packs, allowed the maintenance of pupae at a temperature of 10 ± 3°C and their transport during 2-3 days to the emergence center of ISRA, where they molted into sterile males which were used for the sterile insect technique.A quality control was carried out on a sample of 50 pupae from each batch (at least 2 batches per shipment) to determine the flight ability of sterile males and their survival under stress conditions (without feeding). The remaining emerging pupae were released in the target area of the eradication programme and were considered as control group. The described protocol for quality control will allow accurate monitoring of the quality of sterile males used in operational eradication programs organized in the context of PATTEC.A molecular tool to distinguish between sterile and wild males was also developed using the mitochondrial gene COI (cytochrome oxidase). We showed that COI sequences of released flies (reared in insectary) are 100% identical and different from those of wild flies.Furthermore, in order to determine the optimal rearing conditions for G. p. gambiensis strains and to identify the strain that would be the best adapted to a particular environment or country in the context of a control with an SIT component, life history (survival and fecundity) of three G. p. gambiensis strains (strains originating from Burkina Faso (BKF), Senegal (SEN), and an introgressed strain (SENbkf)) were investigated at different temperatures and relative humidity conditions. The optimal temperature for the mass-rearing was 25 ± 1°C, 24.6 ± 1°C and 23.9 ± 1°C for BKF, SENbkf and SEN respectively. The relative humidity ranging from 40 to 75% had very little influence on the survival and fecundity. The BKF strain resisted better at higher temperatures than the SENbkf and SEN strains but the temperature limit for survival was about 32°C for all three strains.