retour à la liste des exposés   Résumés des présentations
Accueil Retour exposés → Affiche→ Diaporama → Site web

retour à la liste des exposés 2023, 6 jun. L. Berti 184

retour à la liste des exposés 2023, 23 mai A. Fraimout 183

retour à la liste des exposés 2023, 18 avr. C. Pelosi Soil engineers and their tremendous activity in a changing environment 182

The vulnerability of agroecosystems is increasing due to intensive agricultural practices and climate change, especially in the Mediterranean region.
Rising temperatures and changing rainfall patterns can affect the periods of activity and population dynamics of certain organisms involved in soil functioning, particularly in nutrient cycling, structural dynamics and water flow regulation.
The study of the relative sensitivity of earthworms and enchytraeids to different factors, their activity in soils and the consequences on soil functioning can allow assessing and mitigating the risks for soils, their biodiversity and their functioning to support the agroecological transition.

retour à la liste des exposés 2023, 4 avr. A. Milcu Ecotrons, powerful and versatile ecosystem analysers for ecology, agronomy and environmental sciences 181

In this talk I will present the capabilities of advanced controlled environment facilities for ecosystem research (Ecotrons), including their advantages and shortcomings.
In particular, I will emphasize through examples from the Montpellier European Ecotron (CNRS, France) how extreme simplification of model studies is potentially contributing to the reproducibility crisis, and posit that more realistic experimental systems in controlled experiments are needed.

retour à la liste des exposés 2023, 21 mar. M.C. Bopp 40-year changes in weed communities induced by management and climate change in Mediterranean vineyards 180

Weed communities located in Mediterranean vineyards have experienced significant changes in agro-environmental conditions as weed management strongly evolved these past decades and as climate change in the Mediterranean exceed global trends for most climate variables.
In this study, we quantified to which extent weed communities have shifted from the 1980s to the 2020s in response to climate and weed management changes, using a historic network of 40 Mediterranean vineyards and 374 floristic surveys in Montpellier, France. In four decades, the annual range of temperatures (i.e. the difference between the warmest month's and the coldest month's mean temperatures) increased by 1.2°C and the summer temperatures by 2°C. Weed management diversified over time with the adoption of mowing that replaced the chemical weeding. Current weed communities were 41% more abundant, 24% more diverse and with a less even distribution of abundance across species than the 1980s communities at the vineyard level. Current communities were composed of more annuals (57% of annual species in the 1980s versus 80% in the 2020s) with lower lateral spread ability and seed mass and were composed of fewer C4 species.
Climate change induced more stress-tolerant communities in the 2020s while the diversification of weed management practices over time filtered less competitive communities. This study shows that weed communities are adapting to climate change and that weed management is a strong lever for action to model more diverse and functional weed communities in the future.
Cet exposé sera en Français.
Retrouvez le séminaire sur

retour à la liste des exposés 2023, 14 mar. V. Tiersen Présentation de la société Green Score Capital, consultations en impact environnemental 179

retour à la liste des exposés 2023, 14 mar. V. Tiersen & M. Faucheux Measuring the Environmental Impact of Industries
FootPrint Target Tool Focus on assessing habitat degradation and structural connectivity

Since the development of industry, humanity is in constant evolution, both demographic and technological. Its accelerated and continuous expansion puts pressure on resources, planetary functioning and biodiversity. Biological and chemical cycles are disrupted, natural resources are overexploited, ecosystems are polluted, transformed, fragmented and even destroyed. This leads to the premature disappearance of many species.
Although there has been an environmental awareness for several centuries, the real public and political consideration is only gradually noted since the last decades, aiming more generally to reduce emissions of greenhouse gases. However, climate change represents only a small part of the threats to biodiversity. The erosion of biodiversity is a growing concern, well known in the research sector, but is not sufficiently emphasized today by public policies and businesses. Thus, together with the lack of tools and regulations, the "green" actions undertaken by industries are deeply distanced from the needs to fight against biodiversity loss.
With this in mind, FootPrint Target was developed based on the five causes of biodiversity loss – and use change, overexploitation, climate change, pollution, and invasive alien species – to help companies fully assess their environmental impact throughout the life cycle of their products. By measuring the full range of environmental indicators related to biodiversity loss, such as the actual consumption of water resources, pollution by microplastics, the risk of introduction of invasive species or the quality of habitat connectivity – a topic we will present in more detail – we enable companies to become fully aware of their environmental impact and improve it accordingly.
In particular, in order to assess the impact of companies on the mobility capacities of species in their natural habitats, we have built a calculation method based on satellite data and specific data provided by companies. The structural connectivity of habitats, strongly degraded by the increase of agricultural crops and urbanization, can thus be qualified thanks to the landscape mosaic of natural environments and the intensity of anthropization conversion. By coupling this information with data on the origin of the evaluated product (material, geographical coordinates), we can contextually quantify the surface fragmented by the company and the impact this has on local biodiversity.
Cet exposé sera en Français.

retour à la liste des exposés 2023, 7 mar. D. Percy 1
D. Burckhardt 2
1. Using molecular systematics to investigate patterns of diversity and speciation in psyllids
2. Psyllid pests and taxonomy

1. Molecular systematics has improved our understanding of evolutionary patterns in many organisms, but some groups have lagged behind others for one reason or another. Psyllids (Hemiptera, Psylloidea) are increasingly, if not a model system, a group with a steadily growing amount of molecular systematics research. I will review and summarize the current contribution of molecular data to our understanding of psyllid diversity.
2. Among psyllids (Hemiptera, Psylloidea), there are only relatively few major pest species in agriculture and forestry but these all belong to taxonomically “difficult” groups. Using a few examples, I will show where currently the greatest challenges lie and that there is a continuing need for taxonomic expertise.

retour à la liste des exposés 2023, 14 févr. C. Vernier SOUTENANCE DE THÈSE
Mouvements collectifs et plasticité phénotypique : étude du polyphénisme de phase des locustes à plusieurs échelles spatio-temporelles

Le polyphénisme de phase est une forme extrême de plasticité phénotypique densité-dépendante exprimée par une vingtaine d'espèces de criquets de la famille des Acrididae, nommées locustes. Les locustes présentent deux phénotypes extrêmes : la "phase solitaire" et la "phase grégaire", possédant des caractéristiques très différentes. Les deux phases se distinguent notamment par leur mode de vie : les locustes solitaires vont adopter un comportement sédentaire et cryptique, tandis que les grégaires vont se rassembler et se déplacer de manière coordonnée sur de longues distances, sous forme de bandes de larves ou d'essaims d'imagos dévastateurs. Dans cette thèse, nous nous intéressons à cet aspect particulier du polyphénisme de phase : les mouvements collectifs des individus grégaires, que nous étudierons sous différentes échelles spatio-temporelles.
Une première partie de ces travaux de thèse vise à explorer l'impact de la variabilité spatiale de la ressource sur la recherche collective de nourriture à une échelle spatio-temporelle courte, correspondant à la distance parcourue par une bande larvaire grégaire en quelques heures de marche (< 100 m). Pour cela, nous avons développé un modèle à base d'agents, permettant de représenter les interactions locales entre individus et avec la végétation, à une échelle temporelle de l'ordre de 10 secondes. Sur une grande variété de paysages, nous avons étudié sous quelles conditions le groupe sera avantagé par rapport à des larves solitaires en terme de recherche de nourriture. Nos résultats soulignent l'importance de l'alignement au sein du groupe pour optimiser la recherche de nourriture, et montrent que certains paysages où la ressource est agrégée et peu abondante (occupant moins de 40% de l'espace) avantagent les grégaires.
Une seconde partie explore l'hypothèse d'un effet attractif des fèces sur les locustes grégaires, qui pourrait notamment permettre aux larves grégaires s'étant perdues de retrouver facilement la trace du groupe. Un tel effet pourrait assurer une meilleure cohésion du groupe sur une échelle spatio-temporelle plus grande (de l'ordre de la journée, pour une distance supérieure à 100m). Pour cela, nous avons réalisé des tests olfactifs comportementaux en laboratoire sur des larves au stade L3 du criquet pèlerin, Schistocerca gregaria, en présence de fèces de plusieurs classes d'âge (1h ou 24h). Nous avons également effectué des analyses chimiques (GC-MS) afin d'explorer quels composés organiques volatils étaient émis par les fèces de larves de locustes. Nos résultats montrent un effet attractif des fèces de 1h et de 24h sur les larves, suggérant que l'effet pourrait durer au moins sur une journée et ainsi permettre à des individus retardataires de retrouver la trace du groupe.
Nous discutons enfin des implications possibles de ces résultats dans le contexte de l'émergence du polyphénisme de phase des locustes et des perspectives pour de futures études sur le sujet. Au vu de nos résultats de modélisation, et sachant qu'un environnement variable favorise l'apparition de plasticité phénotypique, la variabilité de la ressource pourrait être un des facteurs favorisant l'émergence du polyphénisme de phase. Des modèles d'optimum évolutif pourraient démontrer l'intérêt du polyphénisme, permettant de vivre isolé ou en groupe en fonction de la variabilité de la ressources. Des modèles à base d'agent démogénétique permettraient d'étudier l'influence de la variabilité spatiale et temporelle de la ressource sur l'émergence et l'évolution du polyphénisme de phase, au travers du seuil de grégarisation des locustes. La prise en compte de l'effet attractif des fèces, assurant une meilleure cohésion du groupe, pourrait avoir des implications sur les résultats d'un tel modèle. Ces futurs travaux permettraient de vérifier si l'évolution du polyphénisme de phase résulte d'interactions à des échelles spatio-temporelles variables.

retour à la liste des exposés 2023, 8 févr. B. Guinet Domestication virale chez les insectes parasitoïdes : une approche globale 176

L'endogénisation accidentelle d'éléments viraux dans les génomes eucaryotes peut parfois apporter des avantages évolutifs importants, donnant lieu à leur domestication dans les génomes receveurs. Par exemple, chez certaines guêpes endoparasitoïdes (dont les stades immatures se développent à l'intérieur de leurs hôtes), la propriété de fusion membranaire des virus à ADN double brin a été domestiquée à plusieurs reprises suite à des endogénisations ancestrales. Les gènes endogénisés fournissent aux guêpes femelles un outil pour injecter des facteurs de virulence qui sont essentiels au succès du développement de leur progéniture. Dans ce contexte, mon travail de thèse représente une tentative de clarifier cette relation étroite entre le mode de vie endoparasitoïde et les phénomènes de domestication spécifiques de ces virus.
Lors de mes travaux de thèse, nous avons testé l'hypothèse selon laquelle le mode de vie endoparasitoïde aurait favorisé l'endogénisation et la domestication des virus. Pour cela, nous avons analysé 124 génomes répartis dans la diversité des Hyménoptères comprenant des espèces libres et parasitoïdes. Nos analyses mettent en évidence que les virus à ADNdb sont effectivement plus fréquemment endogénisés et domestiqués et qu'ils le sont plus fréquemment dans les génomes de guêpes endoparasitoïdes. Ces résultats impliquent donc que l'endoparasitoïdisme est un facteur qui favorise les évènements de domestications, très probablement puisque les gènes viraux ainsi domestiqués leur permettent d'échapper à l'immunité de l'hôte.
Puisque l'endogénisation d'un virus nécessite un contact entre ce virus et l'insecte, nous présumions retrouver des traces de virus encore infectieux chez plusieurs espèces de notre jeu de donnée. Ainsi, en analysant les données de séquençage, nous avons pu identifier plusieurs virus précédemment inconnus chez ces guêpes, y compris des proches parents d'un virus filamenteux précédemment décrit (LbFV) qui manipule le comportement de ponte des guêpes femelles qu'il infecte, favorisant ainsi sa propre transmission. Dans un travail collaboratif avec l'IRBI de Tours, nous avons décrit en détail ces nouveaux virus filamenteux, qui semblent préférentiellement liés au mode de vie des endoparasitoïdes. En outre, nous proposons qu'ils forment une nouvelle famille de virus, que nous recommandons de nommer Filamentoviridae. En combinant les résultats des deux recherches précédentes, nous présentons dans le troisième projet un exemple concret d'une interaction étroite entre un de ces virus filamenteux et une lignée de guêpes endoparasitoïdes de la tribu Eucoilini qui a conduit à la domestication de ce virus il y a 75 millions d'années. Autour de cette période, les hôtes de ces guêpes ont commencé à se diversifier, suggérant que la domestication de ces virus a eu un rôle important dans la capacité de ces guêpes à s'adapter à leurs hôtes. Ce travail nous a également permis de dater l'apparition des Filamentoviridae a environ 293 millions d'années, période d'apparition des premiers Hyménoptères.
En conclusion, ces découvertes nous ont permis de mieux appréhender l'histoire évolutive des virus filamenteux et leurs liens privilégiés avec les guêpes endoparasitoïdes. Par ailleurs, l'implication des Filamentoviridae dans la biologie des Eucoilini soulève la question de leur rôle dans la biologie d'autres espèces d'endoparasitoïdes, que ce soit via la manipulation comportementale ou la domestication intra-génomique.

retour à la liste des exposés 2023, 8 févr. J. Rouil SOUTENANCE DE THÈSE
Évolution et dynamique du système di-symbiotique chez les pucerons du genre Cinara

Des systèmes pluri-symbiotiques ont été mis en évidence chez plusieurs espèces de pucerons (Hemiptera : Aphididae) et plus particulièrement chez les espèces du genre Cinara . La caractérisation taxonomique des symbiontes présents chez une soixantaine d’espèces de Cinara a permis de déterminer que Serratia symbiotica est la bactérie la plus fréquemment retrouvée comme symbionte secondaire obligatoire. De plus, la reconstruction de l’histoire évolutive des associations symbiotiques chez Cinara semble indiquer une acquisition ancestrale de S. symbiotica comme co-symbionte obligatoire, même si la présence d’autres bactéries chez certaines espèces indique que des évènements de remplacement ont eu lieu. L’analyse des génomes de souches de S. symbiotica ont montré que ces symbiontes possèdent des caractéristiques génomiques différentes et des variations de leur forme et de leur localisation dans des bactériocytes. Ces données semblent montrer un gradient de modifications dans le passage d’une bactérie facultative à une bactérie endosymbionte fixée sur lequel se trouve l’ensemble des co-symbiontes obligatoires des Cinara.
Au cours de cette thèse, à l’aide d’approches de phylogénomique, nous avons décrit l’histoire évolutive de S. symbiotica et mis en évidence de multiples acquisitions indépendantes de cette bactérie comme co-symbionte obligatoire des Cinara. Ces transitions d’un mode de vie facultatif à obligatoire sont associées à des réductions de génome et de taux de G-C plus ou moins importantes selon les lignées, révélant l’ancienneté relative de l’association. Parmi les évènements d’acquisitions, nous avons montré que l’un d’entre eux avait conduit à une co-spéciation durant environ 20Ma des trois partenaires de la symbiose nutritionnelle (Cinara, Buchnera et Serratia). Dans ce clade, nous avons observé des structures cellulaires et des caractéristiques génomiques stables pour les deux co-symbiontes. De plus, l’analyse des taux de substitutions de chacun des partenaires a permis de décrire pour la première fois une évolution parallèle entre les deux symbiontes et leur hôte. L’analyse détaillée de la composition en gènes des bactéries co-symbiotiques de ce clade a mis en évidence une complémentation forte pour la production des nutriments nécessaires à l’hôte. De plus, l’analyse de l’ensemble de leurs gènes a révélé qu’une forte sélection purifiante s’exerce sur eux.
Dans une autre partie, une approche expérimentale de quantification des symbiontes au cours de développement sur trois espèces de Cinara suggère une différence de capacité de régulation du co-symbionte Serratia. Cette différence est observée entre deux espèces de Cinara pour lesquelles les Serratia sont issues d’acquisition indépendantes et dans lesquelles sa localisation est différente. Finalement, une analyse de comparaison génomique sur des phages APSE (bactériophage intégré) présents dans les co-symbiontes de Cinara et procurant une défense contre les parasitoïdes a permis de décrire la diversité des APSE et de l'évolution de leur génome chez les pucerons. Cette analyse a aussi montré que les éléments mobiles pourraient jouer un rôle dans l'acquisition de nouveaux gènes dans la cassette de la toxine défensive.
L’ensemble de ces travaux révèle un système pluri-symbiotique dynamique dans lequel le nouveau partenaire bactérien est régulièrement remplacé au cours de l’évolution.

retour à la liste des exposés 2023, 7 fév. Y. Outreman Les microbes prennent-ils le pouvoir ? XXX

Sommes-nous contrôlés par notre microbiote ?! Chez diverses espèces animales, le comportement et la personnalité d’un individu seraient modulés par les micro-organismes qu’il héberge (i.e., son microbiote). Ainsi, le choix d’un partenaire sexuel, la sélection d’une ressource alimentaire, l’exploration d’un environnement, l’agressivité ou encore les défenses vis-à-vis d’un ennemi peuvent être sous l’influence de microbes.
Basée sur des travaux effectués sur les insectes, la présentation proposera un éclairage sur l’incidence (réelle ?) du microbiote sur les comportements.

retour à la liste des exposés 2023, 24 jan. G. Dobigny SÉMINAIRE INTERNE
Écologie de la santé et suivi des micromammifères urbains à Antananarivo : protocoles et premiers résultats

Discussion du protocole d'échantillonage des micromammifères en conditions urbaines.

retour à la liste des exposés 2022, 21 nov. I. Morianou Understanding the resistance landscape to gene drive 173

Gene drives are engineered selfish genetic elements with the potential to spread throughout insect populations for sustainable vector control. Recently, a CRISPR-based gene drive was shown to eliminate caged populations of the malaria mosquito by targeting the female-specific exon of the highly conserved doublesex gene.
Despite success in the laboratory, natural populations might still be able to evolve resistance to the gene drive. Resistant alleles may be naturally-occurring or generated by gene drive activity itself. To assess the potential for resistance to this gene drive we analysed existing population genomics data and performed a large-scale forward mutagenesis screen, through which we examined over 9,000 mutants. We identified several putatively resistant mutations and engineered these into the mosquito genome using a novel CRISPR-mediated cassette exchange method.
By testing these we made interesting discoveries regarding the nature of resistance. Overall, this pipeline was effective in evaluating the potential long-term sustainability of gene drive, and can be applied for this purpose prior to field testing.

retour à la liste des exposés 2022, 18 octobre R. Villoutreix Ecological discontinuity packages genes into discrete units of diversity 172

A major unresolved issue in biology is why phenotypic and genetic variation is sometimes continuous, yet other times packaged into discrete units of diversity, such as morphs, ecotypes, and species. In theory, ecological discontinuities can impose strong disruptive selection that promotes the evolution of discrete forms, but direct tests of this hypothesis are lacking.
Here we show that Timema stick insects exhibit genetically-determined color morphs that range from weakly to strongly discontinuous. Color data from nature and a manipulative field experiment demonstrate that greater morph differentiation is associated with shifts from host plants favoring more continuous color variation to those favoring very different colors (i.e., green leaves versus brown stems).
Our results show how ecological factors promote discrete variation, with variable effects on reproductive isolation and thus the potential for speciation.
Retrouvez le séminaire sur

retour à la liste des exposés 2022, 5 juillet M.S. Tixier, C. Cornier & A. François Le département Biologie & Écologie de l'Institut Agro Montpellier : organisation, formations et partenariats 171

Le département de formation et recherche BE de l'IA Montpellier est associée aux UMR PHIM, CBGP, CEFE, BPMP, LEPSE et AGAP. Les thématiques / enjeux de formation et de recherche concernent le biocontrôle, la biodiversité et les transitions agroécologiques et les bases de la production agricole, et s'intéressent à des modèles biologiques variés: plantes, micro-organismes et arthropodes.
La structuration du département et des formations seront présentées ainsi que les interactions avec les chercheurs des UMR via différentes modalités d'accueil d'étudiants et de participation aux enseignements, dans un contexte d'évolution des pratiques pédagogiques, au niveau local et international.
Retrouvez le séminaire sur

retour à la liste des exposés 2022, 4 juillet T. Strive 70 years of Biological Control of Rabbits in Australia - An Ongoing Co-Evolutionary Arms-Race 170

European rabbits remain one of the most damaging environmental and agricultural pests in Australia. Self-disseminating viral biocontrol agents have proven to be the only effective means of continental-scale rabbit control. The two rabbit specific pathogens myxoma virus (MYXV) and the calicivirus rabbit haemorrhagic disease virus (RHDV) were deployed as biological control tools in the 1950s and 1990s, respectively, resulting in savings exceeding $70 billion AUD to the agricultural industries over 70 years. In addition, the sustained landscape-scale reduction of rabbit numbers and impacts has allowed many fragile ecosystems to partially recover from the devastating impact of rabbits. In addition, the point releases of the two biological control agents into a largely naïve population has also provided a unique opportunity to study the initial spread and establishment of emerging pathogens and the co-evolution with its host.
In contrast to MYXV, which attenuated shortly after its introduction and has become the text book example for the trade-off hypothesis of virulence evolution, rapid attenuation of RHDV has not been observed. Instead, RHDV appears to be evolving towards maintaining very high levels of virulence to maximise insect transmission from virus-laden carcasses rather than diseased animals. This notwithstanding, genetic resistance to RHDV has been described in some rabbit populations and rabbit numbers have again started to recover, although not to the plague proportions of the 1930s.

retour à la liste des exposés 2022, 28 juin N. Guilpart Europe's soybean self-sufficiency under climate-change: insights from data-driven yield projections using machine-learning 169

The satisfaction of European soybean demand is highly dependent on imports. Currently, Europe imports about 58 Mt yr-1 of soybean which accounts for nearly 90% of the domestic consumption. These imports mainly come from South America, where soybean cultivation has been shown to be an important driver of deforestation. Reducing soybean imports through domestic production could therefore help reducing "imported deforestation", while contributing to the diversification of cereal-based European cropping systems. However, despite the rapid expansion of soybean-growing areas across Europe in recent years, a Europe-wide assessment on the agroclimatic suitability of soybean production areas under current and future climate is lacking.
Using data-driven relationships between climate and soybean yield derived from machine-learning, we made yield projections under current and future climate with moderate (RCP 4.5) to intense (RCP 8.5) warming, up to the 2050s and 2090s time horizons. The selected model showed high R2 (>0.9) and low root-mean-squared error (0.35 t ha-1) between observed and predicted yields based on cross-validation. Our results suggest that a self-sufficiency level of 50% (100%) would be achievable in Europe under historical and future climate if 4-5% (9-11%) of the current European cropland were dedicated to soybean production.
The findings could help farmers, extension services, policymakers and agribusiness to reorganize the production area distribution. The environmental benefits and side effects, and the impacts of soybean expansion on land-use change, would need further research.
Retrouvez le séminaire sur

retour à la liste des exposés 2022, 19 mai M. Javal Surveillance d'un cas extrême de changement d'hôte : vers une compréhension de la biologie, de l'écologie et du potentiel d'invasion d'un ravageur émergent de la canne à sucre en Afrique 168

Cacosceles (Zelogenes) newmannii (Thomson) est une espèce de longicorne originaire d'Afrique australe. En 2015 elle est détectée pour la première fois comme ravageur dans une plantation de canne à sucre du KwaZulu Natal (Afrique du Sud), où ses stades larvaires sont observés forant la base des tiges de la plante. Ce cas de changement d'hôte extrême depuis un hôte natif inconnu vers une plante cultivée représente un cas d'étude pour comprendre les processus conduisant à l'émergence de ravageurs dans un cadre d'extension de monocultures au détriment d'espaces naturels.
Dans cet exposé, je présenterai comment une approche multidisciplinaire nous a permis d'explorer les multiples facettes de ce changement d'hôte en décrivant les caractéristiques biologiques qui pourraient faciliter la persistance de la population dans ce nouvel environnement ainsi que d'envisager une lutte biologique contre cette espèce. Nos résultats reposent sur un éventail de méthodes, des isotopes stables dans un contexte de muséologie à la microtomographie, en passant l'exploration de la physiologie (respirométrie) et du microbiome digestif de cette espèce.

retour à la liste des exposés 2022, 12 mai J. Kincaid-Smith Schistosomiasis, hybridization and zoonosis: towards an integrative view of the pathosystem 167

Schistosomiasis is second only to malaria in terms of human heath and social-economic impacts worldwide. This debilitating parasitic disease affects the poorest communities around the world, mainly in Africa. Molecular techniques have substantially improved our understanding of schistosomes transmission patterns but have also shed light on new challenges that remain to be addressed. Whatever historic or recent, an increasing number of human-infecting schistosomes are now identified with signatures of interspecific hybridization and introgression. In particular, hybrids between Schistosoma haematobium and Schistosoma bovis, two species causing urogenital or intestinal schistosomiasis in human and livestock, respectively, are widespread in several African foci. Importantly, in 2013, these last hybrid forms where involved in the emergence of schistosomiasis in Europe (Corsica, France). The biological invasion of a hybrid strain hitherto limited to tropical and subtropical areas raises several questions about the invasive capacities, virulence and the health risks of such hybrid pathogens in Europe or on the African continent.
During this presentation, I will first present the complex and unexpected epidemiological case study of the Corsican outbreak as well as the molecular characterization of the parasites involved. I will then focus on our current understanding of the eco-evolutionary and public heath consequences of such admixture on the parasites' life history traits. Starting from the field, an experimental evolution protocol allowed us to generate several hybrid lines with different introgression levels using crosses and backcrosses from both parental species. Several life history traits modifications (regarding the parasites interactions with their intermediate hosts and an experimental vertebrate host) and molecular features (genomics and transcriptomics) have been compared between parental species and their natural hybrids from Corsica. Our results suggest that hybridization may represent a major evolutionary force for parasites. First, mating choice experiments and molecular characterisation of homo- vs. hetero-specific pairs show that hybridization between S. haematobium and S. bovis may be common. Second, hybrids display heterosis across the parasite's life cycle, increasing their transmission both towards intermediate snail hosts and the experimental vertebrate host. However, hybrids are also more virulent and cause increased morbidity compared to parental strains. These results underlie (i) the potential risk of disease spread and emergence out of its endemic range where suitable fresh water molluscs may be present and (ii) the importance of host pathology which cannot be disregarded in zones where two parasite species may hybridize.
At last, I will briefly expose my current (CBGP Postdoctoral project) and future project (IRD proposal) that both aim for an integrated "One health" view of the pathosystem as well as the implementation of adequate procedures allowing a sustainable control of the disease.

retour à la liste des exposés 2022, 5 mai S. Serga Wolbachia in natural populations of Drosophila from Ukraine – eighteen years of investigations 166

Wolbachia is one of the most common endosymbiotic bacteria, infecting between 20 to 76% of all arthropod species. It is found in many species of Drosophila, but accurate estimates continue to update. The bacterium is transmitted predominantly transovarially, however cases of horizontal transmission are also documented. In arthropods to ensure its dispersal in the host populations Wolbachia influences sexual reproduction through cytoplasmic incompatibility, male killing, feminization of genetic males and parthenogenesis induction. But only cytoplasmic incompatibility and male killing have been described in Drosophila. Wolbachia was shown to influence many other fitness traits, for example antiviral protection and behavior phenotypes.
We investigated Wolbachia infection dynamics in different Drosophila species in natural populations from Ukraine predominantly in Drosophila melanogaster and Drosophila simulans. Main goals of our studies are to analyze mechanisms of Wolbachia maintenance in natural insect populations and to understand features of bacterial influence to host`s adaptation. I will talk about our most important results and general conclusions.

retour à la liste des exposés 2022, 26 avr. J. Gauthier La muséomique: une fenêtre sur l’histoire passée des populations 165

Près de 2 milliards de spécimens sont conservés dans les collections d'histoire naturelle du monde entier. Témoins de l'époque et du lieu où ils ont vécu, chacun d'entre eux a le potentiel de fournir des informations très précieuses surtout depuis le développement récent de la muséomique.
En effet, la mise au point de méthodes innovantes permet désormais de récupérer de l’information génétique à partir de spécimens de collections d'histoire naturelle auparavant inaccessibles. Pendant longtemps, la mauvaise qualité de leur ADN a empêché les analyses génétiques de ces échantillons, mais les récentes améliorations et le changement de paradigme dans l'extraction, l'enrichissement et le séquençage de l'ADN ont ouvert de nouveaux horizons. Ces approches ont considérablement contribué au développement de la phylogénomique en donnant accès à un grand nombre d'espèces, y compris des espèces rares ou éteintes.
Mais la muséomique ouvre également une nouvelle voie au niveau de la génomique des populations. Parce que les échantillons collectés au cours des siècles passés représentent des séries temporelles de populations naturelles, leur étude permet de retracer finement les dynamiques évolutives dans l'espace et le temps, notamment sous l'impact des changements globaux et anthropiques.

retour à la liste des exposés 2022, 19 avr. E. Call The age of museomics: how to get genomic information from museum specimens of Lepidoptera 164

Billions of specimens can be found in natural history museum collections around the world, holding potential molecular secrets to be unveiled. The application of the latest Next-Generation sequencing (NGS) technologies to such specimens in called museomics. In this new age, these approaches open a window into the genetic past, and an exciting opportunity to expand our horizons. These methods provide the opportunity to study both extinct or difficult to collect taxa. Additionally, investigations into how factors, such as climate change, have shaped both the current and past diversity is possible. The aim of my thesis was to apply NGS techniques to museum specimens of Lepidoptera, to better investigate the types of data generated and their uses.
Firstly, we demonstrate the use of a targeted enrichment (TE) approach to sequence hundreds of nuclear loci from dry pinned specimens. Secondly, we used the data generated from the targeted enrichment to investigate the phylogenetic relationships of three Geometroidea moth families. Thirdly, we compare the recovery rate of a targeted enrichment approach vs whole-genome sequencing (WGS) for Geometroidea museum specimens. Finally, we investigated the usefulness of WGS for population genomics approaches based on specimens of a variety of ages using Pieris napi as an example.
Beyond the technology itself, museomics also open the door for answering plenty of interesting scientific questions. The potential for such approaches can have a considerable impact on phylogenomics and population genetic studies, as we saw here, but on more ecological perspectives as well, particularly by accessing data from an era before climate changes. The limits are our imagination of thinking of the biological question we want to investigate, and our creativity to develop methods that will help us answer these questions. The age of museomics is upon us.

retour à la liste des exposés 2022, 15 avr. C. Piou SOUTENANCE HDR
La modélisation écologique pour la gestion des populations de locustes

Mes travaux depuis 2010 tournent majoritairement autour de recherches en écologie des locustes, les criquets capables de changer de comportement et de créer des essaims de millions d'individus. Ces recherches visent en particulier à améliorer nos connaissances sur la biologie et l'écologie du criquet pèlerin, ravageur majeur de l'agriculture et des pâturages en Afrique et Asie. L'objectif général est d'améliorer la stratégie de gestion préventive du criquet pèlerin en Afrique de l'Ouest et du Nord. Pour appréhender les différentes questions et problèmes posés par cette espèce, j'utilise des méthodes de modélisation variées en fonction des échelles et points de vue des processus à aborder. Mes travaux peuvent se lire suivant un prisme en trois dimensions: 1) le domaine de questionnement puisqu'il peut solliciter les domaines de biologie et physiologie de l'espèce, d'écologie comportementale, d'écologie populationnelle, d'écologie évolutive et d'analyse des systèmes socio-écologiques; 2) les objectifs de ces questionnements en fonction du besoin de réponse pour la gestion des populations ou pour la compréhension des mécanismes; 3) l'approche de modélisation avec des travaux de modélisation statistique ou de modélisation à base d'agents utilisant des données réelles soit pour inférer des mécanismes, soit pour valider ou calibrer les modèles afin de pouvoir ensuite explorer des scénarios sur le système en question. Je montre avec mes travaux que la compréhension de mécanismes à différentes échelles autour d'un même modèle biologique permet d'intégrer nos connaissances dans une approche multi-points de vue qui devrait permettre d'améliorer nos capacités de prévision et de gestion. Les projets à venir suivent cette stratégie et s'étendront à d'autres espèces de ravageurs des cultures dans un monde en perpétuelle évolution.
Le jury est composé de : Annelise Tran (Cirad, Montpellier, Examinatrice), Elodie Vercken (INRAE, Sophia-Antipolis, Examinatrice), Guy Theraulaz (CNRS, Toulouse, Examinateur), Olivier Gimenez (CNRS, Montpellier, Rapporteur), Raphaël Duboz (Cirad, Dakar, Examinateur), Sébastien Ibanez (Univ. Savoie Mont-Blanc, Rapporteur) et Thibaud Monnin (CNRS, Paris, Rapporteur).
Retrouvez la soutenance sur

retour à la liste des exposés 2022, 24 mar. L. Henckel Concilier production et conservation dans les écosystèmes fortement gérés (milieux agricoles et forêts productives) 162

En tant qu´écologue et agronome, le fil conducteur de mes recherches est l’étude des écosystèmes fortement gérés dans le but de concilier au mieux conservation et production. Mes recherches portent notamment sur l’effet de la diversité des paysages agricoles au sens large, comprenant la diversité des cultures, de configuration des parcelles, de proportion d’éléments semi-naturels, mais également de pratiques agricoles sur l’assemblage des communautés écologiques, notamment plantes et oiseaux. Je m’intéresse également à l’impact relatif des effets paysagers et locaux (ex pratiques agricoles à l’échelle de la parcelle) et leur interaction éventuelle. J’ai également travaillé sur des problématiques de conservation de la biodiversité au sein des forêts boréales (Suède) dans le but de modéliser les effets long terme des pratiques de gestion forestière et les effets des changements climatiques sur la biodiversité via la simulation de différents scénarios à l’échelle locale etnationale.
Au cours de cet exposé je présenterai donc les principales conclusions de mes recherches visant à fournir des pistes pour limiter les antagonismes entre production et conservation de la biodiversité tout cherchant à maximiser les synergies, notamment via la préservation des services écosystémiques.

retour à la liste des exposés 2022, 22 mar. P. Tresson Détection et classification d'animaux sur des séquences d'images 161

Les images sont une source d'information riche pour l'étude de la biodiversité. Je présente différentes méthodes mobilisées durant ma thèse pour détecter et identifier les animaux présents dans les bananeraies de La Réunion.
L'analyse d'images peut être plus ou moins automatisée avec différents avantages et contraintes en fonction des contextes.
L'utilisation de soustraction de fond par exemple permet de grandement faciliter l'analyse manuel des images et est facile à mettre en oeuvre. L'utilisation de réseaux de neurones pour de l'analyse automatique est plus coûteuse mais peut amener à une description détaillée des espèces présentes, de leurs interactions et de leur comportement.

retour à la liste des exposés 2022, 8 mar. C. Lutrat Développement de souches de sexage génétique pour la Technique de l’Insecte Stérile chez les moustiques du genre Aedes 160

Aedes albopictus et Aedes aegypti sont deux espèces de moustiques invasives, vectrices de nombreux pathogènes et contre lesquelles les méthodes de lutte antivectorielle classiques sont peu efficaces. La Technique de l'Insecte Stérile en est une alternative durable et efficace reposant sur des lâchers répétés de grands nombres de moustiques mâles stérilisés par irradiation. Pour cela une méthode de séparation des sexes est nécessaire. Actuellement, les méthodes employées exploitent le dimorphisme de taille entre nymphes mâles et femelles, conduisant à un rendement faible, à un taux d'erreur élevé et à un gaspillage de ressources lié à l'élevage des larves femelles.
Dans ma thèse, je me suis attachée à proposer une méthode de sexage résolvant ces problèmes. Par des méthodes d'ingénierie génétique, j'ai d'abord étudié chez Aedes albopictus le rôle et le fonctionnement de Nix, le gène de la masculinisation situé au cœur du locus sexuel M. J'ai ainsi pu démontrer que Nix était suffisant à conférer une masculinisation complète, produisant des pseudo-mâles fertiles et capables de voler malgré une certaine réduction de leur compétitivité. Par ailleurs, j'ai également observé une intégration préférentielle des constructions transgéniques à proximité du locus M par un phénomène de « transposon homing ». Dans un second temps, j'ai développé deux souches de sexage génétiques pour Aedes albopictus et deux pour Aedes aegypti obtenues par « transposon homing », par transgénèse aléatoire et par transgénèse ciblée. Ces souches permettent de séparer les mâles des femelles au stade de larve néonate à l'aide d'un cytomètre en flux adapté. Elles peuvent être utilisées pour trier des mâles transgéniques directement, ou combinées pour obtenir des mâles non-transgéniques. Elles permettent en outre de diminuer la contamination par des femelles et d'augmenter le rendement en mâles.
Dans ce séminaire, je présenterai mes résultats de thèse de manière à retranscrire notre cheminement de pensées et les différentes étapes au laboratoire ayant conduit au développement de ces souches. Je serai par la suite ravie de répondre à vos éventuelles questions, venez !

retour à la liste des exposés 2022, 15 fév. D. Santos García A song of sap and blood 159

In the first part of my talk, I will explore the co-evolution of whiteflies and their primary endosymbiont candidatus Portiera aleyrodidarum.
Whiteflies rely on Portiera to obtain essential amino acids not present in their plant-sap diet. Indeed, Portiera has been co-diverging with whiteflies since their origin and therefore reflects their host evolutionary history. In general, and similarly to other primary endosymbionts, Portiera displays stable genomes after millions of years of co-divergence with their hosts. However, Portiera of the sweet-potato whitefly Bemisia tabaci has lost the ancestral genome order and shows a rare event in nutritional symbionts: the appearance of genome instability. Interestingly, the appearance of Portiera genome instability can be interpreted in the context of whiteflies' development and Portiera maternal transmission.
For the second part of my talk, I will present my ongoing work on the evolution of the Coxiella genus with a focus on the intracellular pathogen Coxiella burnetii and its tick-associated endosymbiotic relatives.
Coxiella burnetii is the causative Q fever agent in humans, a zoonotic disease that ranges from asymptomatic to flu-like symptoms. Interestingly, C. burnetii can persist for long periods in the environment as a resistant form but also is able to exploit the phagolysosome of the host's cells, which has an acidic pH of 4.5. Several C. burnetii related intracellular bacteria have established mutualistic relationships with ticks and compensate for their unbalanced diet (blood) by producing B vitamins. Both C. burnetii and Coxiella endosymbionts evolved from the same pathogenic ancestor. The presence of a pathogenic island together with the acid and alkaline resistance mechanisms presents in C. burnetii but lost in Coxiella endosymbionts seem essential to colonize the phagolysosome and survive in the external environment.

retour à la liste des exposés 2022, 6 jan. S. Fellous Présentation du réseau ENI-BC+ : étude des Effets Non-Intentionnels des pratiques et techniques de protection des plantes, des animaux et gestion des vecteurs. 158

Lors de cette courte présentation je vous parlerai du nouveau reseau de recherche sur les ENIs des solutions de biocontrôle (sensu lato).
Lors d’un séminaire de 4 jours en présentiel en septembre 2021, une trentaine de participants ont identifié collectivement des thèmes de recherche, des enjeux prioritaires et initié plusieurs actions de recherche.
Certains de ces projets sont financés par le métaprogramme SumCrop-INRAE qui soutient ENI-BC+.
Le réseau comme les projets sont ouverts à tous, vous pouvez aussi vous inscrire à la mailing-list pour rester au courant (-> écrire à Louise van Oudenhove ou Simon Fellous).

retour à la liste des exposés 2021, 14 déc. G. Krouk Some examples of how we use machine learning in plant science and beyond 157

During this presentation I will present how, while studying plants, we employed machine learning (including deep learning) to address several fundamental questions (Gene Regulatory Network simulations and learning), and technical limitations (image analysis, single molecule tracking, and data enhancement).
To finish I will show you  new results that we obtained on a new kind of GWAS that we call next-gen GWAS (or NGG).
Some of these technologies are transfered to BionomeeX a new start-up company meant to ease the use of machine learning/modeling/math in biology.

retour à la liste des exposés 2021, 30 nov. R. Allio Phylogenomics and comparative genomics: the case of coevolution between the swallowtail butterflies (Papilionidae) and their host plants 156

For the past four years, I have been interested in understanding the association between the evolution of swallowtail butterflies and their respective host plants. Indeed, the mega-diversity of herbivorous insects is often attributed to their co-evolutionary associations with plants. However, despite abundant studies on insect-plant interactions, we do not know whether host-plant shifts have impacted both genomic adaptation and species diversification of insects over geological times.
Thanks to this study, we found that the antagonistic insect-plant interaction between swallowtail butterflies and the highly toxic birthworts began 55 million years ago in Beringia, followed by several major ancient host-plant shifts. This evolutionary framework has provided us a valuable opportunity to repeatedly test for genomic signatures of macroevolutionary changes and to estimate the different diversification rates across the phylogeny of swallowtail butterflies.
Through this, we found that host-plant shifts in butterflies are associated with both genome-wide adaptive molecular evolution (more genes under positive selection) and repeated bursts of speciation rates, contributing to an increase in global diversification through time. In that sense, our study links ecological changes, genome-wide adaptations and macroevolutionary consequences, lending support to the importance of ecological interactions as evolutionary drivers over long time periods.
Publications associated with this presentation:,

retour à la liste des exposés 2021, 19 oct. M. Rousselle Population size, incomplete lineage sorting and selection in animal genomes 155

Understanding the causes and consequences of the variation of population size on adaptation, whether it be variation between species or variation between regions of the genome, is a central question in molecular evolution. During my PhD at ISEM in Montpellier and my first post-doc at BiRC in Aarhus, Denmark, I tackled two aspects of this question.
During my PhD, I analyzed how differences in population size between metazoan taxa influence the adaptive substitution rate, using a test derived from the Mc-Donald & Kreitman test in 40 species from 9 taxa. With my collaborators we revealed a negative relationship between the adaptive substitution rate and life-history traits representative of the long-term population size. This result is in contradiction with the widespread hypothesis that adaptation is more efficient in large populations.
During my post-doc in Denmark, I approached the question of the population size with the study of incomplete lineage sorting (ILS) in the primate phylogeny. Genomic levels of ILS depend on the time span between two consecutive speciation events, but also on the population size, which can vary along the genome. By reconstructing the coalescent topology along 4-ways alignments of primate genomes, my collaborators and I could on one hand infer speciation times and ancestral population sizes in 27 branches of the phylogeny, and on the other hand analyze the variation in population size along ancestral genomes and its determinants.

retour à la liste des exposés 2021, 1er jun. J.F. Martin Journaux prédateurs, où est la limite?
Une discussion autour des raisons pour éviter les journaux douteux et tenter de les détecter

La compréhension de ce que recouvre le terme de « journaux douteux », communément appelés « journaux prédateurs », est importante pour éviter les pièges qui leurs sont communément associés. Il est par ailleurs relativement complexe de donner une définition opérationnelle de telles publications tant la démarcation avec les éditeurs traditionnels est parfois ténue. D’autre part, nous explorerons le caractère douteux qui ne se limite pas aux journaux mais peut être étendu aux éditeurs, aux conférences et aux ouvrages.
Dans ce webinaire, l’objectif sera de familiariser l’audience avec ces notions et de rechercher ensemble les critères opérationnels les plus objectifs possibles permettant de reconnaître de telles entreprises.
Visionnez la présentation sur

retour à la liste des exposés 2020, 13 avr. B. Michel Éléments de Neuroptérologie africaine : fourmilions et ascalaphes 153

Les Myrmeleontidae et les Ascalaphidae sont des insectes prédateurs généralistes aux stades larvaire et adulte. Leur régime alimentaire comprend plusieurs groupes taxonomiques incluant des espèces d'importance agronomique. Ils sont particulièrement bien représentés dans les régions arides, notamment en Afrique sub-saharienne où plusieurs espèces peuvent être abondantes dans les agrosystèmes.
Les communautés du sud du Mali et du Burkina Faso ont été étudiées pendant plusieurs années. Ces communautés sont caractérisées par une forte ségrégation temporelle des adultes des différentes espèces qui se succèdent, sans interruption, de janvier à décembre. Pour une période donnée, le nombre d'espèces au stade adulte est corrélé positivement avec la température et négativement avec la pluviométrie.
Les Myrmeleontidae et les Ascalaphidae d'Afrique restent mal connues. Les travaux en cours visent à :
1.  inventorier les espèces soit au niveau de la région soudano-sahélienne, soit au niveau du continent africain, en s'appuyant essentiellement sur les caractères morphologiques pour réviser les genres ;
2.  préciser la distribution et l'écologie des espèces. Au sein de certains genres la distribution des espèces est nettement corrélée, au niveau continental, avec les grands biomes africains ;
3.  clarifier la phylogénie des Myrmeleontidae en utilisant les caractères morphologiques et les données moléculaires. Nous proposons de diviser la famille en quatre sous-famille (Stylbopteriginae, Acanthaclisinae, Palparinae, Myrmeleontinae) et de maintenir les Ascalaphidae au rang de famille. L'origine des Myrmeleontidae se situerait vers 135-138 millions d'années avec une diversification rapide au cours du Crétacé.

retour à la liste des exposés 2021, 25 mar. J.F. Martin La gestion des données de recherche – Devons-nous vraiment tout changer ? 152

Les données de la recherche sont un élément central de la fiabilité de celle-ci. Les gérer correctement est un gage de tranquillité pour soi et son équipe et, dans un cadre de partage des données, un gage de transparence de notre activité vis-à-vis de notre communauté et de la société en général. En miroir à ce cadre raisonnable, les injonctions plus ou moins top-down se multiplient et sont susceptibles de démotiver certains d’entre nous.
En appui à la discussion promue ici autour de la gestion des données au CBGP, je vous propose de vous présenter brièvement les grands enjeux de la gestion des données, du partage quand il est possible, et de brosser le panorama des grandes étapes qui jalonnent la vie des données depuis la conception de nos projets de recherche jusqu’à leur possible archivage.
L’objectif de la session est que chacun dans notre unité, impliqué dans la production et l’analyse de données scientifiques en particulier, soit sensibilisé à cette thématique et soit susceptible de réfléchir à l’intégration de bonnes pratiques dans ce domaine.
Visionnez la présentation sur

retour à la liste des exposés 2021, 16 mar. G. Castel Diversité et évolution de l'Orthohantavirus Puumala en France 151

En Europe, l'orthohantavirus Puumala (PUUV) est responsable de la néphropathie épidémique (NE), une forme atténuée de fièvre hémorragique à syndrome rénal (FHSR) qui connait actuellement une expansion géographique, notamment en France. Nos études visent à mieux comprendre l'évolution et la diversité de ce virus circulant dans les populations françaises de son hôte-réservoir, le campagnol roussâtre.
Dans une première partie de l'étude, combinant échantillonnage de rongeurs, analyses sérologiques et séquençage du virus, nous avons ainsi mis en évidence des différences régionales épidémiologiques concernant la circulation de PUUV dans les populations de campagnols associées ou non à l'existence de cas humains. Des zones endémiques (cas humains et circulation de PUUV chez l'hôte-réservoir) et non-endémiques (cas humains sporadiques et circulation de PUUV chez l'hôte-réservoir) ont ainsi été identifiées. Nous avons aussi montré la présence de "sous-lignées" distinctes de PUUV dans les régions endémiques et non endémiques.
Dans un deuxième temps, nous sommes intéressés plus particulièrement aux interactions entre PUUV et son réservoir qui pourraient influencer l'épidémiologie de cette zoonose en France. Nous nous sommes concentrés sur deux régions françaises ayant des patrons épidémiologiques contrastés vis-à-vis de la NE : Ardennes et Loiret. Grâce à des infections expérimentales par des souches virales isolées récemment dans ces deux régions sur deux populations de campagnols roussâtres sauvages issues de ces mêmes régions, nous étudions la distribution du virus dans les différents tissus du campagnol et la réponse immune développée par celui-ci au cours de l'infection. Des analyses génomiques permettent de suivre parallèlement l'évolution génétique intra-hôte de PUUV au cours de l'infection par des techniques de séquençage haut-débit.
Ces travaux mettent en évidence l'importance de la variabilité des souches de PUUV, mais aussi soulèvent l'importance de leurs interactions avec leur réservoir, dans l'épidémiologie de la NE.

retour à la liste des exposés 2021, 2 mars Q. Rougemont Demographic history shaped within species variation in the deleterious mutation load in a broadly distributed Pacific Salmon 150

A thorough reconstruction of historical processes is necessary to understand the genomic and geographical distribution of nucleotide diversity. Past and current conditions influencing effective population size have important evolutionary implications for the efficacy of selection, increased accumulation of deleterious mutations, and loss of adaptive potential. Here, we gather extensive genome-wide data that represent the extant diversity of the Coho salmon (Oncorhynchus kisutch) to address two objectives.
First, we demonstrate that a single glacial refugium is the source of most of the present-day genetic diversity, with detectable inputs from a putative secondary micro-refugia. We found statistical support for a scenario whereby ancestral populations located south of the ice sheets expanded in postglacial time, swamping out most of the diversity from other putative micro-refugia. Our demographic inferences further accounted for linked selection revealing that large parts of the genome were affected by this process.
Second, we demonstrate that the recent demographic history of this species generated differences in the load of deleterious mutations among populations, a finding that mirrors recent results from human populations and provides increased support for models of expansion load. Taken together, we found considerable support for the joint contribution of demographic history and linked selection to the load of deleterious mutations. We suggest that insights from these inferences should be better integrated in conservation planning of wild organisms which currently focuses largely on neutral genetic diversity and local adaptation.
Cet exposé sera donné en français.

retour à la liste des exposés 2021, 9 fév. G. Delvare Les chalcidiens (Hymenoptera, Chalcidoidea) des asphodèles 149

Les communautés de chalcidiens associés aux capsules de certaines asphodèles des genres Asphodelus et Asphodeline (Asphodelaceae) ont été étudiées dans divers pays d'Europe. Neuf espèces nouvelles de ces Chalcidiens, principalement des Eurytomidae des genres Bruchophagus, Eurytoma et Aximopsis ont été découvertes et décrites à cette occasion.
Au total l'ensemble de ces communautés compte 16 espèces dont 13 sont strictement inféodées aux asphodèles. La complexité de ces communautés varie fortement en fonction de l'asphodèle (ici en corrélation avec la taille des capsules), de la région bioclimatique (avec un optimum pour la région méditerranéenne) et de la localité elle-même. Les phytophages sont les Bruchophagus, eux-mêmes attaqués par les autres chalcidiens.
La discrimination des eurytomides s'est révélée compliquée. L'utilisation, couplée à l'examen morphologique, de données moléculaires a démontré l'existence de trois paires d'espèces jumelles. Deux d'entre elles sont des espèces vicariantes occupant respectivement l'Europe continentale ou des îles méditerranéennes (Majorque, Corse, Sicile) ; la troisième paire est constituée d'espèces se développant en même temps et dans les mêmes sites sur capsules d'A. fistulosus.
Enfin, le statut d'E. asphodeli a fait l'objet d'une étude particulière couplant données moléculaires et morphométriques. Elles ont démontré, de manière concordante, qu'une seule espèce était impliquée, extrêmement variable morphologiquement, cette variation étant dépendante de la taille de la capsule d'asphodèle, du rang de la génération (hivernante versus non hivernante) et d'un possible isolement géographique (Corse et une île de la mer Égée).

  • Delvare G et al. 2019. Exploring insect biodiversity: the parasitic Hymenoptera, chiefly Chalcidoidea, associated with seeds of asphodels (Xanthorrhoeaceae), with the description of nine new species belonging to Eurytomidae and Torymidae. Zootaxa, 4597(1): 1-90. doi:10.11646/zootaxa.4597.1.1
retour à la liste des exposés 2021, 2 fév. F. Mallard The architecture of genetic adaptation during experimental evolution in a novel thermal environment 148

To investigate the genetic architecture of thermal adaptation – a highly complex trait – we performed experimental evolution on a natural Drosophila simulans population. Transcriptome and respiration measurements reveal extensive metabolic rewiring after only approximately 60 generations in a hot environment. Analysis of genome-wide polymorphisms identifies two interacting selection targets, Sestrin and SNF4Aγ , pointing to AMPK, a central metabolic switch, as a key factor for thermal adaptation.
Our results demonstrate that large-effect loci segregating at intermediate allele frequencies can allow natural populations to rapidly respond to selection. Because SNF4Aγ also exhibits clinal variation in various Drosophila species, our results suggest that laboratory natural selection is a powerful approach to identify genetic region under selection in natural environments.

retour à la liste des exposés 2021, 26 jan. A. Mercier & L. Galal Introgressions massives de souches du parasite Toxoplasma gondii de l'ancien Monde vers le nouveau Monde : un jeu du chat et de la souris de part et d'autre de l'Atlantique 147

Le programme de recherche IntroTox (Phénomènes d'introgression dans la diversité génétique du toxoplasme entre la France et l'Afrique de l'Ouest et Centrale : des influences humaines et environnementales) cherche à étudier les échanges de souche du parasite zoonotique Toxoplasma gondii (toxoplasme) principalement entre la France et l'Afrique de l'Ouest et Centrale au travers du commerce maritime passé et actuel et des migrations d'oiseaux et leurs impacts sur l'épidémiologie de ce parasite et en santé humaine.
Dans ce contexte, Lokman Galal présentera plus spécifiquement les analyses de génomique actuellement en cours avec leurs premiers résultats dont l'objectif est d'investiguer la circulation de souches du toxoplasme entre l'ancien monde et le nouveau monde potentiellement en lien avec la traite négrière et le commerce coloniale.

retour à la liste des exposés 2020, 4 déc. S. Madrières SOUTENANCE THÈSE
Étude des interactions entre l'orthohantavirus Puumala et son réservoir dans l'épidémiologie de la néphropathie épidémique

En Europe, l’orthohantavirus Puumala (PUUV) est responsable de la néphropathie épidémique (NE), une forme atténuée de fièvre hémorragique à syndrome rénal (FHSR). Parmi les acteurs impliqués dans l’épidémiologie de la NE, nous nous sommes intéressés plus particulièrement aux interactions entre PUUV et son réservoir, le campagnol roussâtre, ainsi qu’aux processus éco-évolutifs qui pourraient influencer l’épidémiologie de cette zoonose en France.
Au cours des travaux de recherche, deux approches ont été combinées : une première centrée sur la virologie et une seconde centrée sur l’évolution. Nous nous sommes concentrés sur deux régions françaises ayant des patrons épidémiologiques vis-à-vis de la NE contrastés, les Ardennes (zone endémique, nombreux cas humains de NE) et le Loiret (zone non-endémique, peu ou pas de cas humains) mais où le virus est connu pour circuler dans les populations de rongeurs.
Nous avons tout d’abord réalisé une synthèse des études menées sur les expérimentations portant sur les orthohantavirus et leurs réservoirs. Celle-ci nous a permis de reprendre les grandes thématiques de recherches abordées et d’identifier les limites et perspectives sur ce sujet. Ensuite nous décrivons comment nous avons réussi à isoler pour la première fois les souches PUUV circulant dans les Ardennes et le Loiret via deux systèmes (culture cellulaire et modèle animal), ainsi que leur caractérisation sur des rongeurs de laboratoire. Enfin nous montrons comment les interactions entre PUUV et son réservoir sauvage affectent des processus éco-évolutifs (réponse sérologique, réplication, diversité virale) qui à leur tour peuvent influencer l’épidémiologie de la NE.
En conclusion, cette thèse met en évidence l’importance de la variabilité des souches PUUV, mais aussi soulève l’importance de leurs interactions avec leur réservoir, dans l’épidémiologie de la NE.

retour à la liste des exposés 2020, 6 oct. M. Bogaerts Marquez Insights into the environmental pressures driving adaptation in Drosophila melanogaster 145

How organisms adapt to their environment is still an open question in Evolutionary Biology. While several studies in a diverse set of species have contributed to identify genes underlying adaptation, our knowledge on the selective pressures that explain the observed patterns lags behind. Drosophila melanogaster is a good organism to study environmental adaptation because this species originated in Southern Africa and has recently expanded worldwide therefore adapted to many different environments. Europe is a continent with a widely range of climate zones, and although it was among the first continents to be colonized by D. melanogaster, it has been understudied compared with North America and Australia.
I will present one of the main of my PhD thesis is thus to study the main environmental pressures that drive adaptation by using D. melanogaster as organism.
To accomplish it, I will carry out Genome-by-Environment association analyses using whole genome pooled sequences from D. melanogaster natural populations collected across different climate zones, different continents, and different time scales. In our approach we will focus on two different classes of genetic variants: Single-Nucleotide Polymorphisms (SNPs) and Transposable Elements (TEs), the latter having been shown to be sources of mutation that introduce genomic variability that can lead to adaptation in natural populations.

  • Kapun M et al. 2020. Genomic analysis of European Drosophila melanogaster populations reveals longitudinal structure, continent-wide selection, and previously unknown DNA viruses. Mol. Biol. Evol.. doi:10.1093/molbev/msaa120
  • Bogaerts-Márquez M et al. 2019. T-lex3: an accurate tool to genotype and estimate population frequencies of transposable elements using the latest short-read whole genome sequencing data. Bioinformatics. doi:10.1093/bioinformatics/btz727
  • Rech GE et al. 2019. Stress response, behavior, and development are shaped by transposable element-induced mutations in Drosophila. PLoS Genet., 15(2), e1007900. doi:10.1371/journal.pgen.1007900
retour à la liste des exposés 2020, 25 sep. E. Frago A meta-analysis on the benefits and costs of hosting secondary endosymbionts in sap-sucking insects 144

Many animals have evolved associations with symbiotic microbes that benefit the host through increased growth, lifespan, and survival. Some interactions are obligate (essential for survival) while others are facultative (beneficial but not essential). Not all individuals host all facultative symbionts in a population, and thus there is likely a trade-off between the cost of hosting these symbionts and the benefits they confer to the host.
Sap-sucking insects have been one of the most important models to test these costs and benefits experimentally. This research is now moving beyond the description of symbiont effects towards a greater appreciation of their role in ecological communities. I will present a quantitative and systematic analysis of the published evidence exploring this question. We found that whitefly and true bugs experience benefits through increased growth, lifespan, and fecundity, whereas aphids experience a potential trade-off with costs to their fecundity but benefits through increased resistance to natural enemies.
Our study reveals the lack of data in some sap-sucking groups, and reports variation in effect strengths and direction across host, symbiont and plant species thus highlighting the importance of considering the context dependency of these interactions.

retour à la liste des exposés 2020, 15 sep. R. Guilhot Exposé soutenance thèse
Écologie des drosophiles et de leurs symbiotes microbiens en conditions naturelles

Les symbioses et le microbiote sont devenus des sujets d'étude prioritaires, souvent explorés grâce à l'organisme modèle Drosophila. Pourtant, nos connaissances des relations naturelles entre drosophiles et symbiotes microbiens, c'est-à-dire en dehors du laboratoire, sont fragmentaires. Or comprendre la coévolution entre hôte et symbiotes microbiens nécessite une fine description des effets des partenaires symbiotiques les uns sur les autres. Dans ma thèse, j'ai étudié de façon empirique les interactions entre drosophiles (Drosophila melanogaster et D. suzukii) et symbiotes extracellulaires (bactéries et levures) avec des souches sauvages et dans des conditions qui reproduisaient la nature. Ma thèse a porté sur les trois questions suivantes : (i) comment les drosophiles acquièrent et conservent-elles ces microorganismes tout au long de leur cycle de vie ; (ii) quels sont les effets de ces microorganismes sur le développement de leurs hôtes ; (iii) comment ces microorganismes interagissent-ils entre eux ?
Mes travaux ont révélé que levures et bactéries sont plus que des sources de nourriture (i.e. acquisition des ressources) puisqu'elles influencent également comment la larve alloue ses ressources entre traits d'histoire de vie (i.e. plasticité développementale). L'étude des phases d'acquisition et de transmission des symbiotes microbiens par l'insecte en conditions proches de la nature a montré que ceux-ci sont partiellement acquis de l'environnement, conservés entre différents stades de vie, transmis entre générations et lors de l'accouplement. Par ailleurs, j'ai découvert de substantielles interactions entre symbiotes microbiens affectant leur multiplication et leur transmission entre stades de vie de l'hôte.
Mon travail révèle une certaine complexité des interactions naturelles entre drosophiles et leurs symbiotes microbiens. Il suggère non seulement que ces interactions sont durables, mais également qu'elles sont composées d'effets imbriqués, simultanés et invisibles dans les systèmes nécessairement simplifiés des laboratoires. Mes travaux apportent également des pistes pour améliorer le contrôle des populations de D. suzukii.

retour à la liste des exposés 2020, 25 jun. C. Filippone Investigation of emerging zoonotic viruses in Europe and Africa 142

Emerging viruses are in most cases of zoonotic origin. Current Covid-19 pandemic alarms on how the availability of innovative strategies for detecting and monitoring emerging viral agents represents one of the challenges for preparedness nowadays. According to the One Health concept, the study of zoonoses must be rather holistic. It includes an appropriate surveillance of the animal reservoir (e.g., rodents, bats, non-human primates…) and vector (e.g. mosquito, tick..) in their specific ecological niche, as well as the study of the virus itself to assess its transmissibility to human (spill-over) and evaluate the risk of emergence and pathogenicity. In this presentation I will illustrate some examples of investigation of emerging zoonotic viruses under different circumstances of survey of chosen groups of study in endemic areas, by several methodological tools.
The first part will concern the search for evidence of zoonotic transmission from animal to humans, such it was the case of works focused on the emergence of simian retroviruses in Central Africa. In a molecular epidemiology study, we demonstrated that a bite by a Non Human Primate (NHP) is a risk factor for Human T-Lymphotropic Virus type-1 (HTLV-1) infection, by comparing a group of ~250 individuals from rural Cameroun having reported a contact with NHPs with the same number of persons as controls. Interestingly, applying a multiplex serological assay detecting a wide range of antibodies against Primate Immunodeficiency Viruses, the same group of individuals showed an atypical seroreactivity against the Simian Immunodeficiency Virus (SIV).
Then, I will present the implementation of a molecular high-throughput approach, based on resequencing microarray, for detecting zoonotic viruses and identifying new genetic variants that could potentially emerge. This technology allowed the genetic characterization of highly pathogenic viruses associated with hemorrhagic fevers, not only in cultured cell supernatants, but also in human samples during outbreaks in endemic areas, as observed for distinguishing the tick-borne Crimean-Congo Hemorrhagic Fever Virus in East Europe and Middle East. The same tool, developed in a ‘panviral’ version, has more recently permitted to finely explore the genetic diversity of rodent-borne hantaviruses endemic in Europe. Viral RNAs from tissues samples obtained from several species of rodent reservoirs were characterized with a precision up to the geographical variant.
Lastly, I will describe how the One Health concept has been applied to investigate hantavirus zoonoses in the Indian Ocean region. A new hantavirus, genetically related to the Thailand hantavirus, has been discovered in black rats (Rattus rattus) in Mayotte island, by using traditional RT-PCR up to next generation sequencing. Its variant Anjozorobe virus circulating in Madagascar made the object of deeper studies designed to better evaluate the dissemination and the zoonotic risk in the country, by both animal and human investigation at the national scale.
Specific molecular (Real-time RT-PCR) and serological (IgG Elisa) tools for the analysis of Anjozorobe virus were validated. Molecular testing in animal tissues has shown ~12% (111/897) of positivity. Serological testing in human indicated that the Malagasy population is exposed to hantavirus with a national prevalence of 2,7% (46/1680). The potential risk of zoonotic transmission being assessed, an additional investigation has been set up to establish the pathogenicity in the community and the impact of such zoonosis for human health in Madagascar. Altogether, these works aim to bring a contribution for a better comprehension in the field of viral emergence, a topic of growing concern worldwide.

retour à la liste des exposés 2020, 23 jun. C. Perrier Local adaptation in blue tit populations: insights from population genomics 141

Understanding the genetic mechanisms underlying local adaptation is a central aim in evolutionary biology. This task notably requires quantitative genomics to understand the genomic architecture of phenotypic variations and population genomics to identify footprints of selection. It is also important to interpret these inferred genomic characteristics in the light of population demography and of the variation in recombination rate along the genome.
I will present a study of these genomic features in blue tit populations showing strong phenotypic differentiation and putative local adaptations in heterogeneous environments (deciduous versus evergreen forests and in insular versus mainland areas).
Briefly, while insular and mainland populations have been isolated since the end of the last glaciation, they were only slightly differentiated, as a consequence of historical gene flow and large effective population sizes. We found a few genetic variants showing strong differentiation between these populations, concentrated in genomic regions with low recombination rate, including a large inversion. In contrast, neighboring deciduous and evergreen populations were continuously connected by high gene flow and were almost not genetically differentiated, showing only weak putative footprints of divergent selection. Yet, we found high heritability of several traits significantly differentiated between neighboring contrasted habitats. Such high heritability of phenotypic traits was explained by polygenic architectures including thousands of loci of small effects, but might also be inflated by residual environmental effects.
These results provide insights into the demographic history and genetic architecture of local adaptation in blue tit populations at multiple geographic scales.

retour à la liste des exposés 2020, 8 jun. M. Ollivier SOUTENANCE THÈSE
Lutte biologique par introduction contre Sonchus oleraceus (Asteraceae)

Les invasions biologiques sont un des facteurs majeurs de perte de la biodiversité. Face à cette menace, plusieurs approches sont utilisées pour contrôler l'expansion des populations d'espèces invasives. La lutte biologique par introduction s'appuie sur la sélection et l'introduction des ennemis naturels spécialistes de l'espèce invasive, appelés agents de lutte biologique, depuis l'aire d'origine vers l'aire d'invasion pour limiter les populations invasives sous un seuil de nuisibilité écologiquement et économiquement acceptable.
Ces travaux de thèse se placent dans un contexte de lutte biologique par introduction contre le laiteron maraîcher, Sonchus oleraceus (Asteraceae) en Australie. Dans une visée appliquée de gestion de S. oleraceus, nous avons adopté une démarche multidisciplinaire pour adresser plusieurs étapes critiques inhérentes au programme de lutte biologique, concernant 1) l'identification de la cible, 2) la compréhension du processus d'invasion et 3) l'anticipation des risques associés aux lâchers des agents via l'étude des réseaux écologiques.
L'identification correcte de la cible étant un prérequis pour la recherche des agents de lutte, nous avons défini un caractère diagnostic fiable et pratique à utiliser lors des prospections, à savoir l'ornementation des akènes. Ensuite, nous avons évalué si l'évolution rapide des traits chez S. oleraceus était un mécanisme qui pouvait avoir contribué au succès d'invasion. Nous avons montré que les populations invasives étaient plus performantes que les natives, et que le compromis qui existe entre l'allocation des ressources à la croissance et la reproduction avait évolué, conduisant les populations invasives à investir davantage dans les fonctions de croissance pour un investissement équivalent aux populations natives dans les fonctions de reproduction. Ces résultats ouvrent la voie à d'autres études utiles pour déterminer les conséquences de ces changements pour les futures populations d'agents de lutte.
De plus, nous avons abordé de façon préliminaire le rôle du relâchement de la pression d'herbivorie dans le succès d'invasion. Par des inventaires réalisés en Europe et en Australie, nous avons mis en avant un déficit d'ennemis naturels spécialistes dans l'aire d'introduction. Les introductions délibérées d'agents de lutte ne sont cependant pas anodines et un des challenges en lutte biologique réside dans la capacité à anticiper les risques pour la communauté indigène de l'aire d'introduction.
Dans le dernier axe de cette thèse, nous avons exploré l'intérêt de l'analyse des réseaux d'interactions écologiques pour aider à la sélection d'agents de lutte. Pour cela une approche solide et transposable combinant technologies moléculaires et données d'observations a été développée pour reconstruire avec fiabilité et une résolution élevée les interactions trophiques entre plantes, herbivores et ennemis naturels. L'analyse de réseau, nous a permis d'identifier 37 espèces utilisant S. oleraceus en aire native et d'apporter des précisions sur la gamme d'hôte écologique de ces herbivores conduisant à 1) cibler ou exclure certains agents de lutte candidats et 2) questionner l'existence de complexes d'espèces lié à la plante hôte, nécessitant confirmation. Par ailleurs, nous avons révélé l'utilisation de ces herbivores par une large gamme d'ennemis naturels, ce qui présente des implications pour l'évaluation des risques indirects.
En somme, cette thèse a participé à renforcer les connaissances quant aux processus d'invasion impliqués dans la colonisation du laiteron maraîcher en Australie, justifiant en partie la stratégie de lutte adoptée, et a montré le potentiel de l'analyse des réseaux écologiques pour complémenter les démarches classiques de sélection d'agents présentant un minium de risque.
Retrouvez la soutenance sur

retour à la liste des exposés 2020, 29 mai C. Meynard SOUTENANCE HDR
Aires de répartitions, métacommunautés et biodiversité: du théorique à l’appliqué

Ma recherche peut être divisée en deux grands axes qui se trouvent souvent à cheval entre l’écologie des communautés, la macroécologie, et la biogéographie. Ces deux axes sont : (1) la modélisation de la répartition des espèces à grandes échelles et (2) l’étude de la diversitébiologique.
En ce qui concerne la répartition des espèces, une partie de mon travail se base sur la simulation d’espèces virtuelles pour tester des méthodes et des notions macroécologiques liées à la distribution. Les applications les plus récentes incluent les effets potentiels des changements climatiques sur les ravageurs de cultures.
En ce qui concerne l’étude de la diversité, le cadre théorique des métacommunautés permet de relier les échelles locales aux échelles régionales, en essayant de trouver la part de quatre processus qui influencent la diversité à différents niveau (dispersion, interactions biologiques, filtres environnementaux et processus aléatoires).
De plus, l’étude de multiples facettes de la diversité (fonctionnelle, taxonomique, phylogénétique) permet de mieux relier théorie et réalité. Dans cette présentation je parlerai de ces deux axes, en mettant l’accent sur mes travaux récents.
Retrouvez la soutenance sur

retour à la liste des exposés 2020, 5 mai N. Rode Multiple hybrid origins of invasive diploid and polyploid asexual lineages of the brine shrimp Artemia 138

Understanding the mode of origin of asexuality is central to the long-lasting debate regarding the evolution and maintenance of sexual reproduction over asexual reproduction. Asexual lineages are often considered to have reduced genetic variation which prevents their adaptation to new ecological conditions and hinder their long-term persistence when competing with sexuals.
Two decades ago, Artemia parthenogenetica was considered as a rare case of long-term asexuality, but more recent evidence suggest that asexuality evolved multiple times in the genus. However, the mode of origin of and genetic relationship between diploid and polyploid asexual lineages have never been elucidated. In this study, we first clarified the relationship between diploid and polyploid Artemia parthenogenetica and their Asian bisexual close relatives, using both mitochondrial, nuclear and flow cytometry data of reference samples. We then tested for the presence of rare sex events investigating potential discordances between mitochondrial and nuclear makers. Interestingly, we found that multiple events of sexual reproduction occurred between diploid asexual lineages and bisexuals, which likely resulted in the independent formation of one triploid and one tetraploid asexual lineages. Furthermore, pentaploids likely evolved following hybridization between a tetraploid clone and either a bisexual male or a rare male produced by diploid asexuals.
This study contributes to withdraw Artemia parthenogenetica from the list of 'ancient asexual scandals', and revealed that the production of rare male in other supposedly 'asexual' species is likely to hide widespread sexual interactions between asexuals and related sexual lineages.

retour à la liste des exposés 2020, 10 mar. M. Arias Effect of range shifts in trophic interactions of two harmful moths in a global change context 137

Relationships between humans, beneficial and harmful insects have always been close. Current global changes have important effects on biodiversity, producing species range shifts.
These range shifts can result in increased encountering rates between harmful insects and humans. This seems to be the case for two groups of Saturniidae moths: the yellowtail moth Hylesia metabus ("papillon de cendre" in French Guiana) that produces the yellowtail moth dermatitis (i.e. papillonite), and species of the genus Lonomia, that can produce haemorrhagic syndromes after skin contact.
After giving a brief overview of my research on the evolution of antipredator defences, I will talk about my currently starting research project that aims to understand ecological factors increasing the risk of contact between humans and harmful moths of the species Hylesia metabus and of the genus Lonomia in a global change context. More specifically, my project aims to characterise changes in the trophic interactions network of these dangerous tropical moths (What plants species does it feed on? Who are their natural enemies?), that could be correlated to range shifts. Since my project is starting, I am looking for stimulating discussions and future collaborators.

retour à la liste des exposés 2020, 25 fév. C. Favret Les 5 ‘D’s de la taxonomie : un guide d’utilisateur 136

Je propose un modèle du processus scientifique et empirique de la taxonomie descriptive, touchant sur la découverte, la délimitation, la diagnose et la description des taxa, ainsi que la détermination des spécimens. Il prend en compte l’aspect philosophique du concept de l’espèce, l’aspect subjectif du concept du taxon, et l’aspect objectif de la nomenclature.
Ce modèle est illustré avec des exemples de nouvelles méthodes, surtout en délimitation des espèces et en détermination des spécimens. Je finis avec des conseils pour les utilisateurs de la taxonomie qui ne sont pas eux-mêmes des taxonomistes, pour prendre en compte l'empirisme de la science de la taxonomie et pour protéger leurs recherches contre l'incontournable évolution de la taxonomie et les changements de nomenclature.

retour à la liste des exposés 2019, 17 déc. M.S. Tixier Les acariens Phytoseiidae, de la taxonomie à la lutte biologique 135

Je présenterai ses activités d'enseignement et de recherche afin de montrer les apports des aspects enseignement supérieur dans le cadre de l'UMR.
Mon exposé abordera ensuite ses recherches sur la taxonomie des acariens Phytoseiidae en lien avec les programmes en cours concernant les interactions entre les Phytoseiidae et leurs proies à différentes échelles de l'agrosystème et via la mobilisation de différentes approches méthodologiques.

retour à la liste des exposés 2019, 13 déc. L. Olazcuaga SOUTENANCE THÈSE
Réponses adaptatives chez Drosophila suzukii, une espèce généraliste envahissante

Comprendre comment évolue l'adéquation entre le phénotype des organismes et leur environnement est un enjeu majeur de la biologie évolutive, notamment dans le contexte des changements globaux. Dans le cadre de cette thèse, j'ai étudié les réponses adaptatives aux pressions environnementales, à différentes échelles géographiques et temporelles de Drosophila suzukii, une espèce généraliste envahissante ravageuse des cultures fruitières.
J'ai utilisé des méthodes de génétique évolutive combinant génomique des populations et approches expérimentales centrées sur l'étude des traits d'histoire de vie. À partir d'une analyse d'association entre la différenciation génétique et le statut natif ou invasif de 22 populations échantillonnées à travers le monde, j'ai identifié des gènes candidats présentant des variations alléliques fortement associées à l'invasion de D. suzukii . À une échelle temporelle et géographique plus fine (i.e., au sein d'une région de l'aire envahie), je me suis intéressée à la réponse adaptative de cette espèce à une disponibilité des plantes hôtes hétérogène dans l'espace et dans le temps. En utilisant des approches d'évolution expérimentale, j'ai montré que des patrons d'adaptation locale aux fruits hôtes émergent en moins de 30 générations en laboratoire. De manière surprenante, j'ai détecté un patron semblable d'adaptation locale aux fruits hôtes dans des populations naturelles ayant passé moins de quatre générations sur un même fruit. La rapidité des réponses adaptatives observées in natura soulève de nombreuses questions sur la dynamique des processus influençant l'évolution de l'adaptation locale dans un environnement hétérogène dans l'espace et dans le temps à une échelle géographique fine.
Les travaux de cette thèse ont permis d'apporter un ensemble d'éléments conceptuels et méthodologiques novateurs pour améliorer notre compréhension de la dynamique de l'adaptation des insectes phytophages à leurs plantes hôtes et des changements évolutifs ayant lieu au cours d'une invasion.

retour à la liste des exposés 2019, 13 déc. O. Tournayre SOUTENANCE THÈSE
Structure et fonctionnement des colonies de Grand rhinolophe dans l'Ouest de la France

Le Grand rhinolophe est une espèce de chauve-souris insectivore qui entretient une proximité étroite avec l'être humain, notamment par le choix de ses gîtes dans des bâtis et de ses zones de chasses. En 2016, cette espèce de chauve-souris a été listée comme vulnérable sur la liste rouge régionale de l'ex-région Poitou-Charentes suite à l'observation d'un déclin depuis une quinzaine d'années. Face à cette situation, l'objectif de cette thèse est de décrire la biologie des populations du Grand rhinolophe et de comprendre l'influence du paysage sur le fonctionnement de celles-ci. Plus précisément, il s'agit i) d'analyser si le paysage est un facteur pouvant limiter les flux de gènes entre populations, ii) d'identifier d'éventuelles populations vulnérables, et iii) de déterminer, à partir du spectre des proies du Grand rhinolophe, les paysages à conserver en priorité pour préserver les ressources clés de cette espèce.
Dans un premier temps, l'approche de génétique des populations a permis de montrer l'existence d'une grande population stable à forte diversité génétique en France et jusqu'au Sud-Ouest des Pyrénées (Espagne). Un faible patron d'isolement par la distance entre ces colonies et de forts coefficient d'apparentement entre individus très éloignés soulignent la grande capacité du Grand rhinolophe à se déplacer. Cependant les colonies au Nord de l'aire de répartition montrent une plus faible diversité génétique et une plus grande différenciation génétique avec les autres colonies, ce qui suggère que celles-ci sont plus vulnérables à l'extinction.
Dans un deuxième temps, nous avons développé une approche moléculaire d'étude du régime alimentaire à partir de guanos qui permet une identification simultanée de l'espèce de chauve-souris et de ses proies – sans pénaliser l'amplification des proies par une suramplification du prédateur – à partir d'échantillons de guano. Nos analyses multicritères comparatives de couples d'amorces permettent de déterminer le protocole optimal pour étudier le régime alimentaire de chauves-souris insectivores selon le type d'échantillonnage, le type de colonie étudiée et les contraintes logistiques.
Enfin, notre suivi de sept colonies tout au long de la saison de maternité a permis de montrer que le Grand rhinolophe se nourrit de proies beaucoup plus diverses qu'attendu d'après la littérature, mais que la majorité de celles-ci sont peu occurrentes. Les analyses de diversité révèlent une forte plasticité des stratégies de régime alimentaire selon la qualité du paysage environnant, la phénologie des proies, et les besoins énergétiques du Grand rhinolophe. Les espèces de proies les plus fréquemment détectées sont notamment associées à la présence de haies et de prairies permanentes, et quelques-unes aux milieux boisés. Ces éléments du paysage sont donc prioritairement à conserver pour non seulement assurer un maintien de la connectivité entre colonies et zones de chasse, mais également pour préserver les ressources clés du Grand rhinolophe.
En conclusion, cette thèse a permis de délimiter des unités de conservation adaptées qui prennent en compte les processus génétiques. Bien que le paysage ne semble pas limiter la dispersion pour la reproduction chez cette espèce, certains éléments paysagers affectent fortement le régime alimentaire du Grand rhinolophe et doivent donc être pris en compte dans les stratégies de conservation.

retour à la liste des exposés 2019, 3 déc. F. Ecke Ecology of hantavirus infections in Sweden: Drivers of the contact zone between the virus, rodents and humans 132

Hantavirus infections are of great socio-economic importance in Sweden. The bank vole (Myodes glareolus) is Europe's most common and widespread mammal and is also an important reservoir host for many zoonotic pathogens, including the Puumala orthohantavirus (PUUV).
In a series of studies we combined long-term monitoring data of small mammals with monitoring data on a specialized predator, PUUV prevalence in biobanked bank voles, landscape changes, winter weather conditions, movement of bank voles and human incidence of PUUV infections. Our analyses revealed that the dynamics of PUUV changed over time, with higher incidence in years rich in rain-on-snow events and also higher prevalence in recent years.
The latter is likely induced by a more simplified small mammal community, a more fragmented landscape and reduced predator abundance.

retour à la liste des exposés 2019, 12 nov. N.T. Dianzinga Can dispersal explain the coexistence of two predators in reciprocal intraguild predation? 131

It is usually assumed that herbivore suppression is larger when the diversity of natural enemies is larger too. This principle, however, can be challenged when natural enemies engage in higher-order antagonistic interactions such as IGP (intraguild predation). IGP can ultimately have negative impacts on herbivore suppression and have been long discussed particularly for their implications in pest control in diverse ecosystems. IGP theory predicts that species that engage in IGP can only coexist under certain and quite restrictive circumstances, and that under these circumstances this interaction can even stabilise predator-prey dynamics and increase suppression over the resource. However, when IGP is reciprocal, conditions for coexistence are even harder. Theory and experimental works have revealed that under reciprocal IGP both predators are unable to persist at the same time so that the stronger competitor usually excludes the weaker one. Despite these evidences, reciprocal IGP is very common in nature particularly in some groups of arthropods like predatory mites.
The aim of this study was to explore the mechanisms that allow coexistence of two predators, and the consequences of their coexistence for herbivore suppression. We first studied the long-term dynamics of a community of two herbivorous thrips Frankliniella occidentalis and Thrips parvispinus and two predatory mites Amblyseius swirskii (AS) and Proprioseiopsis mexicanus (PM) in replicated population cages. This experiment revealed that thrips suppression is stronger when both predators are present than when they are alone, although AS has a negative effect on PM, and AS is more voracious than PM.
To futher understand these results, we performed laboratory experiments to explored whether the two predators differed in terms of predation and cannibalism over young predatory stages as avoidance of cannibalism by AS may explain its superiority. This second experiment revealed that AS is more predatory on heterospecific larvae than PM. Dispersal behaviour may help understand persistence of reciprocal IGP if PM the poorer competitor is capable of avoiding patches dominated by the superior competitor, or is able to disperse at large densities of the superior IGP.
Cette étude constitue le deuxième chapitre de ma thèse doctorale. La présentation sera en français.

retour à la liste des exposés 2019, 15 oct. E. Jousselin Évolution des systèmes di-symbiotiques chez les pucerons 130

Un facteur clé dans la diversification des Hémiptères réside dans les associations mutualistes qu'ils ont établies avec des bactéries vivant dans leurs cellules. Ces endosymbiontes bactériens métabolisent certains éléments nutritifs essentiels qui font défaut dans le régime alimentaire de leurs hôtes.
Les pucerons (Aphididae) représentent un groupe modèle pour comprendre l'évolution de ces symbioses nutritionelles. Ils ont établi une relation mutualiste obligatoire il y a plus de 100 millions d'années avec une bactérie (Buchnera aphidicola) qui synthétise les acides aminés et les vitamines absentes de leur alimentation phloèmienne. De récentes études ont montré que dans certaines lignées de pucerons, cette relation mutualiste a évolué vers une association tripartite dans laquelle Buchnera aphidicola est "assistée" par un deuxième partenaire bactérien. Au cours de cet exposé je présenterai les travaux réalisés au CBGP depuis 2014 sur l'évolution de ces systèmes di-symbiotiques.
Des approches phylogénétiques et de métagénomique microbienne nous ont permis de décrire la diversité de ces associations, de reconstruire leur histoire évolutive et de caractériser le rôle de ces symbiontes dans les transitions évolutives chez les pucerons. Nous avons ainsi pu montrer que ces associations étaient très dynamiques et que le nouveau partenaire bactérien de Buchnera a été remplacé plusieurs fois au cours de la diversification des pucerons. Nos analyses ont également montré que des transferts horizontaux de gènes entre symbiontes pouvaient jouer un rôle important dans cette succession de symbiontes. Je présenterai les perspectives de ces travaux de recherches qui vont s'attacher à mieux comprendre le rôle fonctionnel des symbiontes.

retour à la liste des exposés 2019, 1er oct. C. Brouat Parasitisme et invasions biologiques : le cas du rat noir et de la souris domestique au Sénégal (2012-2019) 129

Le parasitisme est au cœur de plusieurs hypothèses majeures visant à expliquer le succès de certaines espèces exotiques dans leur aire d'introduction. Dans mon exposé, je présenterais les travaux réalisés au CBGP depuis 2012 sur le rôle du parasitisme dans le succès d'invasion de deux rongeurs exotiques au Sénégal, le rat noir Rattus rattus et la souris domestique Mus musculus domesticus.
Des approches de phylogéographie et de génétique des populations nous ont d'abord permis de reconstruire l'histoire d'invasion et les routes d'expansion des deux rongeurs au Sénégal. Des analyses comparatives en populations naturelles impliquant différentes approches (parasitologie, métagénomique 16S, immunologie, transcriptomique) ont ensuite été menées pour décrire les variations des assemblages parasitaires (principalement helminthes et bactéries) et de la réponse immunitaire des rongeurs exotiques et natifs le long des routes d'expansion mises en évidence. Les patrons parasitologiques et immunitaires observés ont été comparé avec ceux attendus sous différentes hypothèses visant à expliquer le succès d'invasion.
Enfin, je présenterai les conséquences potentielles des invasions de rongeurs sur le risque zoonotique au Sénégal, et les perspectives de nos recherches.

retour à la liste des exposés 2019, 26 sep. D. Navia Metabarcoding applied to biological control involving microarthropods: early steps and prospects 128

I will start my presentation with a quick overview of the activities I developed in the last few years at Embrapa, Genetic Resources and Biotechnology, Brasilia, Brazil, including results from the collaborations at the CBGP and future perspectives. The last challenge of this collaboration is still in progress; I will focus on this work as described below.
Maximizing the delivery of key ecosystem services such as biological control through the management of natural enemy communities is one of the major challenges for modern agriculture. However, biological control implementation can be hampered by lack of information on the community composition and on ecological features, mainly on trophic interactions in communities. A promising avenue for the study of trophic interactions, including deciphering generalist predator diets is offered by metagenomic approaches, e.g. DNA metabarcoding. This approach has been recently used for studying insects communities in agricultural systems providing valuable information for biological control. However application of metabarcoding to explore trophic interactions involving microarthropods has not been explored. Early steps on the application of DNA metabarcoding to study the diet of an utmost group of microarthropods, the predatory mites in the Phytoseiidae family, are presented. These microarthropods are specially interesting since (i) both prey and predator are minute resulting in minimum retrieval of total DNA from one specimen; (ii) main group of prey, i.e. phytophagous mites, are phylogenetically close organisms requiring specials protocols to prey identification ; (iii) microscopic or molecular analysis of predatory mites's gut content is impossible since they ingest predigested fluids from their prey; iv) around 90% of species are generalists; v) feeding behavior in the field is scarcely known.
This is a first attempt of applying a metabarcoding approach to determine the diet of predatory mites included steps for methodological development, controlled experiments and in situ evaluations. Shortcomings and prospects for the innovative technology are discussed.

retour à la liste des exposés 2019, 24 sep. V. Baudrot Tracking uncertainties in mechanistic models for risk assessment of pest control strategies 127

Food web structure and interaction strength regulate a large part of biomass and energy transfers in ecosystems, but also the spread of contaminants (in a broad sense: from chemical compounds to parasites). My research focus on how food interactions modulate contaminant spreading and how trophic systems respond to those contamination.
I briefly present some mechanistic models challenging mere intuition: (i) influence of the shape of multi-species functional response to disease risk, (ii) tipping points in predator-prey system under different contamination regimes and (iii) weakness of equilibrium in a tri-system: pest – pesticide – "pest natural predators" which are likely to be secondary poisoned.
If complex behaviors emerge from simple mechanistic models, how to link them to data from complex open system? Going back to a simple survival model, I present the use of a Bayesian framework to track the propagation of uncertainties from data collection to model predictions.
Finally, in the context of Bt-Maïze risk assessment on Non-Target Lepidoptera, I present a spatio-temporal model incorporating the variability brought by data in every part of the model in order to disentangle the rise of uncertainties up to risk estimates.

retour à la liste des exposés 2019, 17 sep. A. Sheppard Bilan des stratégies et des opportunités de recherche du CSIRO 126

Over the last 5 years CSIRO has been able to grow the research activities at its European Laboratory through increased government and industry funding and collaborative agreements with SupAgro, USDA and two universities in Morocco.
Projects currently include research into the biological control of two weeds: Sonchus oleraceous and Allium triquetrum and continued work on the behavioural ecology and biological control of the small conical snail Cochlicella acuta, and the ecology and rearing systems of two dung beetle species and Onthophagus andalucicus and Gymnopleurus sturmi for importation into Australia.
CSIRO is in the process of preparing a 2020-2030 strategy of the CSIRO European Laboratory looking for broader areas of research collaboration in Europe to provide a sustainable basis for future investment. New areas of interest are: emerging pests and diseases of agricultural importance (Spodoptera spp. (fall armyworm), Halyomorpha halys (brown marmorated stink bug), Xylella fastidiosa and Drosophila suzukii (spotted wing drosophila)), with other potential areas where CSIRO already undertakes research in Australia including novel control approaches for mosquitos and animal diseases like foot & mouth disease (fièvre aphteuse) and African swine fever (peste porcine africaine). This short talk will cover current research at CSIRO-EL and present some new potential areas of greater collaboration with INRA, CIRAD and SupAgro in the future leaving time at the end for some open discussion.
Ce séminaire sera donné en français.

retour à la liste des exposés 2019, 10 sep. J.E. Cohen Vector-borne disease control and Taylor's law of fluctuation scaling: Chagas disease in Argentina 125

Many major human vector-borne diseases, including Chagas disease, need improved vector control and elimination. Improved sampling designs and methods contribute to locate and estimate vector populations more efficiently. In recent work we discovered a previously unnoticed pattern in the spatial distribution of the insect vectors of Chagas disease: the insects conform to Taylor's law.
Taylors' law posits that the sample variance of population size relies to a power function of the sample mean of population size in different samples. We showed that Taylor's law described remarkably the counts of four insect vectors of Chagas disease (assassin bug in the subfamily Triatominae/kissing bugs) in 30.000+ habitats in the Chaco region (Argentina), before and after various types of insecticide spraying.
The exponents of the Taylor's law power law most often ranged from 1.50 to 1.75, consistent with significant spatial heterogeneity or insect aggregation. Predictions of new models of the effect of vector control measures on Taylor's law agreed with field data. It is proposed that Taylor's law can be an efficient tool to identify key habitats with highly heterogeneous infestation and hence, provides a new tool for disease control and elimination programs.

retour à la liste des exposés 2019, 3 sep. M.D. Greenfield Animal choruses emerge from receiver psychology 124

In a chorus, singers align their verses with one another in some non-random way. When singing insects form a chorus, the alignment may only be a crude grouping of song during a given time of the day or night; e.g. a midday or evening chorus. But in the case of insect species that repeat discrete song units – calls, chirps, buzzes, etc. – in rhythmic fashion, the chorus may be much more refined.
Insect synchronies are about long-range advertisement songs that males broadcast to females. What makes male insects synchronize when females are within earshot? Three explanations may account for this cooperation among males: synchrony may •1) preserve the clarity of rhythm or discrete song units within a local group that nearby females need to hear before moving toward any one male, •2) pose a cognitive problem for predators and parasites who listen to the advertisement songs of their prey and hosts before attacking and •3) would maximize the peak sound intensity that a local group of males broadcast, affording a group that synchronizes a longer radius of attraction than a comparable group that does not bother to.
Because synchronies may arise from cooperation or competition, the study of insect choruses can offer some insight to the roles of these opposing forces in shaping behavior. A small difference in a very basic trait can trigger a cascade of evolutionary events, ultimately influencing the emergence of rather dissimilar behavior characterizing social interactions at the level of animal groups.
See for more details.

retour à la liste des exposés 2019, 23 jul. S. Catalano Human schistosomiasis in the Senegal river basin: does wildlife matter? 123

Schistosomiasis is a neglected tropical disease caused by Schistosoma parasites, which inflict a significant burden on human and animal populations, particularly across sub-Saharan Africa. Anthropogenic land-use change affected the distribution and availability of suitable definitive and intermediate hosts, increasing opportunities for hybridisation between human and animal schistosomes and, potentially, for zoonotic transmission.
The aim of this study was to elucidate the role of different hosts as reservoirs of potentially zoonotic Schistosoma species and hybrids in a region of the Senegal River Basin subject to important anthropogenic change. Extensive sampling from human, livestock, and rodent definitive hosts, combined with snail intermediate hosts, were performed over three years across key transmission sites in northern Senegal. Multi-locus molecular and phylogenetic analyses of Schistosoma isolates were used to infer transmission dynamics between the circulating parasitic lineages.
The analyses confirmed the presence of widespread viable hybridisation within and between Schistosoma species of humans and animals, providing a unique insight into the role of different definitive host species in maintaining transmission. This work emphasises the need for a One Health multi-host framework for schistosomiasis control in both people and animals living in high zoonotic transmission zones of sub-Saharan Africa.

retour à la liste des exposés 2019, 2 jul. E. Vercken Vagues tirées, vagues poussées : causes et conséquences en écologie 122

Lors d'une expansion spatiale, la densité d'une population varie dans le temps et dans l'espace. On peut définir le cœur de la population comme une zone à densité élevée, colonisée déjà depuis plusieurs générations, et le front d'expansion comme la limite de l'aire de répartition, à faible densité et de colonisation récente.
Les modèles de dynamique des populations considèrent classiquement que l'expansion est le fait de quelques individus pionniers sur le front de l'aire de répartition. On parle alors de propagation (ou de vague) « tirée » par le front. Cependant dans certains cas, en particulier lorsque les populations rencontrent des difficultés de colonisation à faible densité, on peut observer une propagation « poussée », où l'expansion est générée par l'ensemble des individus de la population, au cœur et sur le front. Bien que ces concepts théoriques soient utilisés depuis longtemps en mathématiques et en physique, ils ont été jusqu'ici peu appliqués en écologie.
À l'aide d'outils de modélisation et d'expérimentations en microcosmes, nous cherchons à relier les concepts de propagation tirée ou poussée aux caractéristiques écologiques des populations, et à en explorer les conséquences sur les dynamiques éco-évolutives et les patterns d'expansion.

retour à la liste des exposés 2019, 3-4 jun. CollectifCollectif Le printemps de Baillarguet 2019 : les journées des non-titulaires du campus 121

Quatre demi-journées au cours desquelles les non-titulaires ont l’opportunité de présenter leurs travaux de recherche et leurs posters aux personnes qui travaillent autour d'eux, dans un cadre convivial et relativement informel. Les présentations sont organisées en sessions thématiques, illustrant la diversité des travaux de recherche réalisés sur le campus. Vous pourrez découvrir les posters des doctorants et post-doctorants tout en savourant gourmandises, café ou buffet.
Cette manifestation annuelle a pour but d'encourager les discussions scientifiques entre les personnels des différentes UMR autour des travaux des étudiants et de favoriser les contacts entre les étudiants des différentes UMR du campus. Pensez à la noter dans vos agendas.

retour à la liste des exposés 2019, 21 mai L. Granjon Retours d'information vers les populations sur l'expansion de rongeurs invasifs au nord Sénégal 120

La souris domestique, espèce commensale, et la gerbille nigériane, espèce d'extérieur, sont deux espèces de rongeurs en expansion au Sénégal du fait des changements globaux, d'origines anthropique et climatique. L'historique de l'acquisition des données sur l'expansion de ces espèces dans le pays sera brièvement rappelée, ainsi que les résultats récemment acquis à partir de deux types de modélisation (modèles statistiques et mécanistes) concernant leurs capacités d'expansion à venir.
À partir de là seront présentées les actions de communication et de retour d'information menées dans le cadre du projet "CERISE", essentiellement dans les régions du nord Sénégal concernées par ces invasions. Financées par la Fondation pour la Recherche sur la Biodiversité, l'IRD et l'Ambassade de France au Sénégal, elles ont eu pour objectif d'alerter sur les risques associés à l'expansion de ces espèces dans les domaines de la biodiversité, l'agriculture et la santé.
En visant des publics très variés grâce à une panoplie de médias de communication, ces actions ont permis d'aborder des thématiques et des questions diverses, en prise directe avec le quotidien des populations de cette région du Sahel soumise à des changements environnementaux majeurs au cours des dernières décennies.

retour à la liste des exposés 2019, 16 avr. R. Streiff Spécialisation d'un insecte ravageur des cultures et approche de biologie évolutive pour la gestion des populations : le point des recherches sur les pyrales du genre Ostrinia 119

Je présenterai les travaux récents sur la génomique de l'adaptation de pyrales exploitant des gammes de plantes hôtes différentes, qui nous amènent à :
    I) estimer la spécialisation au niveau phénotypique,
    II) identifier les bases génomiques de cette spécialisation et
    III) rechercher les gènes et les fonctions potentiellement impliqués.
Je replacerai ces recherches dans le contexte de la diversification adaptative (i.e. spéciation écologique) mais aussi de la gestion de la pyrale en tant que ravageur des cultures.

retour à la liste des exposés 2019, 12 avr. A. Rombaut Soutenance thèse
Comprendre et lutter contre les dégâts du ravageur Drosophila suzukii sur l'agro-système vigne

La niche écologique fondamentale d'une espèce est définie comme l'ensemble des conditions abiotiques permettant à l'espèce d'exister indéfiniment. La rencontre des niches fondamentales de deux espèces distinctes aboutira à la formation de leur niche réalisée, qui sera la résultante des interactions qu'elle aura avec d'autres espèces. Chez les insectes partageant des ressources alimentaires similaires, la compétition sera l'interaction majoritaire, et résultera à un déplacement de la niche réalisée de l'espèce la moins compétitive.
Depuis 2008, Drosophila suzukii, mouche des fruits ravageuse des fruits rouges et originaire d'Asie, a envahi l'Europe et les Amériques, causant d'importants dégâts dans les cultures. Contrairement aux autres drosophiles, D. suzukii peut pondre sur les fruits intacts avant qu'ils ne commencent à se dégrader. Néanmoins, cette niche est chevauchante avec celle d'autres espèces, dont D. melanogaster, qui pond uniquement sur les fruits blessés.
L'objectif principal de cette thèse a été de caractériser les mécanismes d'interactions entre ces deux espèces dans l'agrosystème vigne et leurs conséquences sur leurs niches réalisées. Les objectifs finalisés étaient de comprendre les dommages de la vigne liés à D. suzukii et développer une nouvelle méthode de lutte biologique.
Nous avons montré par des approches de terrains et expérimentales que D. suzukii pouvait être impliquée dans l'étiologie d'une maladie microbienne, la pourriture acide, historiquement causée par D. melanogaster et favorisée dans ce cas par la ponte de D. suzukii. Nous avons aussi mis en avant un comportement d'évitement de D. suzukii envers des substrats de pontes précédemment exposés à D. melanogaster. Cette répulsion est due aux symbiontes microbiens de D. melanogaster qui déterminent ainsi la compétition par interférence entre les deux espèces. Enfin, nous expliquons l'origine du comportement d'évitement de D. suzukii par les effets néfastes sur ses larves de l'action simultanée de D. melanogaster et de ses symbiontes.
Ces résultats montrent l'importance des microbes dans les interactions interspécifiques et nous permettent d'envisager le développement de méthode de protection des cultures à l'épreuve de l'évolution.

retour à la liste des exposés 2019, 2 avr. E. Frago Symbionts protect aphids from parasitic wasps by attenuating herbivore-induced plant volatiles 117

Plants often respond to insect attack by releasing blends of volatile chemicals that attract the herbivore's specific natural enemy, while insect herbivores often carry endosymbiotic microorganisms that directly improve survival after natural enemy attack. Here we demonstrate that the two phenomena can be linked.
Plants fed upon by aphids carrying symbionts were less attractive to parasitic wasps and aphids on those plants were less attacked by wasps. The volatile composition of plants fed upon by aphids carrying or not symbionts were different, some particular volatiles being emitted at lower amounts when plants were attacked by symbiont-carrying aphids.
Our results reveal a previously unknown mechanism by which insect symbionts protect their hosts through manipulation of the physiology of the plant.

retour à la liste des exposés 2019, 26 mar. G. Fried Exposé soutenance HDR
Apports des approches fonctionnelles pour l'évaluation des risques associés aux changements de végétation induits par les activités humaines

Une question fondamentale en écologie est de comprendre pourquoi certaines espèces sont abondantes et largement distribuées quand d’autres sont rares et ont une distribution limitée. Nos travaux de recherche ont décliné cette question à travers deux modèles d’études : i) comment expliquer le succès versus l’échec de plantes non-indigènes introduites sur un nouveau territoire, ii) comment expliquer la progression versus la régression d’espèces dans les agro-écosystèmes soumis à des changements de régime de perturbations.

À l’échelle régionale, la modélisation de la niche climatique des espèces non-indigènes, combinée avec leurs préférences d’habitats permet d’aboutir à une cartographie de distribution composite qui peut éclairer sur l’étendue du risque représentée par une espèce. La résolution à cette échelle de travail ne permet pas d’intégrer l’effet des interactions biotiques. Cela nécessite de passer à l’échelle du paysage, à laquelle nos travaux montrent qu’il est possible d’identifier le poids des filtres de dispersion, abiotiques et biotiques et par conséquent les conditions dans lesquelles un site est vulnérable aux invasions. À titre d’exemple nous montrons qu' Humulus scandens représente un risque sur les berges de rivière combinant une fertilité élevé ([N] > 1 g/kg), une végétation pérenne faible au printemps (< 25% sur 4 m²) et une canopée arborée inférieure à 35% (Fried et al., 2018a). Quand ces conditions sont réunies, s’il paraît évident que des peuplements denses peuvent avoir des impacts sur les écosystèmes colonisés, il reste à savoir dans quelle mesure on peut prédire ces impacts. Nos travaux ont montré que la magnitude des impacts des plantes non-indigènes est extrêmement variable entre espèces mais peut en partie s’expliquer par les traits des espèces non-indigènes, leur taux de couverture, le type d’habitat colonisé et les conditions abiotiques et biotiques des sites colonisés (Fried et al., 2014). Nous avons mis en évidence l’existence de seuils d’impacts avec un niveau de couverture au-delà duquel l’augmentation du taux de couverture de l’espèce invasive conduit à une diminution plus rapide des indices de structure ou de diversité des communautés résidentes. Les traits de la communauté envahie permettent également de mieux comprendre les mécanismes de coexistence des espèces. Nous avons mis en évidence un exemple où les espèces résidentes se maintiennent d’autant mieux en présence de l’espèce invasive présente qu’elles ont des traits fonctionnels différents.
Dans les champs cultivés, nous avons montré que le climat puis le sol déterminent le pool local d’espèces présent dans une parcelle cultivée (Fried et al. , 2008). Le type de culture, suivant sa date de mise en place, filtre ensuite de façon plus forte la composition et la diversité des communautés observées une année donnée. Les variations d’abondance des espèces et la richesse de la communauté sont également déterminées par l’intensité de gestion et la capacité de recolonisation depuis le paysage environnant. À plus long terme, l’intensification des pratiques depuis les années 1970 se traduit par des communautés plus nitrophiles et plus pauvres, en réponse à la fertilisation accrue et à l’intensité du désherbage chimique. Ces tendances se retrouvent jusque dans les bordures de champs, ce qui montre l’existence d’effets non-intentionnels des pratiques agricoles (Fried et al., 2018b).

Nos travaux montrent l’intérêt d’utiliser les approches fonctionnelles pour éclairer les mécanismes sous-jacents aux changements de végétation mais aussi l’intérêt de mesures répétées dans le temps (approches diachroniques) pour identifier les règles d’assemblage. Je souhaite développer des travaux à l’échelle macro-écologique en combinant les données françaises sur les communautés adventices à des données européennes similaires pour mieux comprendre les déterminants des différentes composantes de l’abondance des espèces (abondance régionale, abondance locale, spécialisation écologique) et améliorer les prédictions sur les adventices potentielles dans différents systèmes de cultures. Dans le domaine de l’écologie des invasions, je souhaite également valoriser les données sur le succès des espèces non-indigènes en lien avec leurs traits à des échelles plus larges. Parallèlement à cette extension de l’échelle, je souhaite mieux prendre en compte la variabilité intraspécifique des traits en travaillant à une échelle plus fine où il est possible de manipuler les communautés.

retour à la liste des exposés 2019, 19 mar. M. Barberà Circadian clock and photoperiodism in the pea aphid Acyrthosiphon pisum 115

The aphid life cycle alternates between sexual and asexual (parthenogenetic) phases. Exposure to short photoperiods trigger the appearance of sexual morphs, which is a paradigmatic example of photoperiodic or seasonal response, i.e. a biological rhythm with a 1 year period. In vertebrates, the molecular mechanism controlling photoperiodism clearly involves the circadian clock, the molecular mechanism governing circadian rhythms (24 h period). In insects, however, the involvement of the circadian clock in photoperiodism is not well understood.
The study of the circadian clock in the pea aphid Acyrthosiphon pisum reveals that expression of clock genes is affected by photoperiod. Moreover, clock genes are expressed in the pars lateralis, a brain region previously described as essential for the photoperiodic response. This evidence from aphids suggest a participation of the circadian clock in aphid seasonality, similarly to what has been recently shown in some insects.
Nonetheless, further experiments are needed to 1) confirm the participation of circadian clock in the aphid photoperiodism and 2) completely describe the photoperiodic signalling pathway.

retour à la liste des exposés 2019, 12 mar. R. Vitalis Inférence de l'histoire évolutive des populations 114

L'avènement des technologies de séquençage et de génotypage à haut débit permet de comparer des patrons de polymorphisme pour un très grand nombre de marqueurs. Distinguer les effets de l'histoire démographique (au sens large) des effets de la sélection, permet de caractériser les régions génomiques impliquées dans l'adaptation des organismes à leur environnement local.
Dans cet exposé, je présenterai différentes méthodes visant à identifier des régions génomiques sous sélection. Je parlerai également de certains développements récents, permettant notamment de mieux prendre en compte l'information apportée par le déséquilibre de liaison entre marqueurs.

retour à la liste des exposés 2019, 19 fév. V. Pavinato Joint inference of demography and selection from genomic temporal data using approximate Bayesian computation 113

Traditional population genetic studies use genotypic or allelic frequency data obtained from several populations sampled at the same time point. However, temporal population genetics data offers a more powerful way of studying complex dynamics, since we can follow allele frequency changes over time in the population.
Disentangling the effects of selection and demography is a longstanding difficulty in population genetics. Recent theoretical works based on simulations have shown that the interaction between the signal of selection bias the demographic inference when selection is pervasive. One potential solution is the co-estimation of neutral and selective parameters using simulation-based methods as Approximation Bayesian Computation (ABC). However, traditional ABC approaches are computationally expensive, and their implementation in complex settings was unrealistic until recently.
The introduction of random forests in ABC reduced the computational burden, making it possible to study complex dynamics with few simulations. We propose the use of ABC Random-Forests to implement the joint inference and co-estimate neutral and selective parameters in temporal population genomics datasets. Our results show that the proposed framework can jointly infer demography and selection, allowing to distinguish true demography (census size) from genetic drift (effective population size), as well as estimate the population genetic load (selection parameter).

retour à la liste des exposés 2019, 5 fév. J.Y. Rasplus, J.P. Rossi, M. Chartois & A. Cruaud Caractériser les réseaux d’interactions plantes-vecteurs pour mieux gérer et anticiper la progression du phytopathogène Xylella fastidiosa 112

La détection de Xylella fastidiosa (Xf) en Europe met l’agriculture européenne face à un défi de grande ampleur : trouver des méthodes de lutte efficaces pour gérer une maladie économiquement redoutable.
En effet, le large spectre de plantes-hôtes rendra inopérant un contrôle de la maladie qui ciblerait une plante cultivée en particulier. De même, le contrôle d’un seul vecteur – même important – pourrait s’avérer inadéquat pour limiter la diffusion de la maladie. Enfin, la variabilité du système « plantes–vecteurs » associée à différents contextes géographiques et écologiques pourrait influencer la dynamique de transmission et potentiellement l’évolution de la virulence de la maladie.
Ainsi, gérer efficacement Xf nécessite une bonne compréhension du contexte écologique gouvernant sa transmission. Pour cela, il est nécessaire d’améliorer nos connaissances sur les plantes réservoirs et les vecteurs potentiels ainsi que sur la nature des interactions existants au sein de ces communautés.
Le développement récent de nouvelles technologies de séquençage permet d’envisager de mieux caractériser – à la fois qualitativement et quantitativement ‐ les interactions complexes existant entre Xf, ses vecteurs et ses plantes‐hôtes à l’interface entre milieux agricoles et habitats semi‐naturels. Ces nouveaux outils permettent d’identifier les insectes porteurs de la maladie ainsi que les souches bactériennes impliquées voire de déterminer les plantes dont ils ont récemment absorbé les sèves.
Au cours de ce séminaire nous présenterons :
          1. les connaissances disponibles sur le modèle d’étude,
          2. l’approche « insecte sentinelle » qui nous a permis de faire un état des lieux de la situation épidémiologique de la Corse,
          3. nos récentes prédictions sur les régions d’Europe favorables à l’établissement de la bactérie et les conséquences en termes de surveillance du territoire,
          4. le dispositif expérimental mis en place afin de mieux comprendre le contexte écologique gouvernant la transmission de Xf,          
          5. les résultats de nos observations de terrain et tests de capture de gènes par hybridation pour caractériser les réseaux d’interactions plantes–vecteurs–Xf.

retour à la liste des exposés 2019, 22 jan. G. Kergoat Étude des trajectoires évolutives de communautés d'insectes au moyen d'approches macroévolutives 111

Les études en écologie et évolution ont pu bénéficier ces dix dernières années du développement considérable de nouvelles approches probabilistes reposant sur des données phylogénétiques. Autrefois cantonnées à des aspects plutôt descriptifs (ex. systématique moléculaire reposant sur l'inférence des relations de parentés entre espèces), les études reposant sur des phylogénies intègrent dorénavant des modèles explicites permettant de réaliser des tests d'hypothèses dans un cadre statistique bien défini. Dans un contexte macro-évolutif, ces études peuvent aussi tirer profit de notre connaissance du registre fossile ou des paléo-environnements afin d'inférer de façon plus précise le timing et le tempo de la diversification de groupes d'organismes d'intérêt.
Depuis mon recrutement à l'Inra, l'un des deux axes de recherche que je porte s'intéresse à l'inférence des dynamiques adaptatives de communautés d'insectes. Ces recherches se focalisent principalement sur des groupes d'insectes d'intérêt économique (auxiliaires, bioagresseurs) ou sur des groupes qui sont importants pour l'étude de la biodiversité (marqueurs de la biodiversité, espèces menacées et/ou d'intérêt patrimonial).
Pour cette présentation je mettrai l'accent sur les résultats de travaux explorant à la fois l'impact de facteurs biotiques (le cas des plantes-hôtes) et abiotiques (changements environnementaux) sur les trajectoires évolutives de différents groupes d'insectes.
Les résultats obtenus sur les coléoptères Bruchinae permettront d'illustrer l'intérêt d'approches permettant d'inférer l'évolution des aires de distribution ou des régimes alimentaires. Pour illustrer l'impact de changements climatiques ou géologiques, je présenterai des résultats obtenus sur trois autres groupes d'organismes : les coléoptères Tenebrionidae et les lépidoptères Papilionidae et Noctuidae.

retour à la liste des exposés 2019, 8 jan. N. Charbonnel Le risque d'émergence de maladies zoonotiques à travers le prisme de l'immunoécologie et de l'immunogénétique : les rongeurs et hantavirus responsables de fièvres hémorragiques 110

Depuis une dizaine d'années, mes collègues et moi développons des recherches sur une maladie infectieuse causée par l'hantavirus Puumala (PUUV) pour lequel le campagnol roussâtre (Myodes glareolus), un rongeur forestier, est le réservoir principal. Malgré la présence spatialement continue des populations de ce réservoir en Europe, la distribution de l'incidence de la maladie présente une forte variabilité géographique. On distingue des zones endémiques (circulation de PUUV dans les populations de réservoirs et chez l'homme), péri-endémiques (circulation de PUUV dans les populations de réservoirs uniquement) et non endémiques (pas de circulation de PUUV).
Nos travaux s'appuient sur les concepts de l'écologie et de l'évolution pour étudier les interactions entre M. glareolus et Puumala. Nous cherchons en particulier à identifier les facteurs et les processus qui influencent l'issue de ces interactions. Ces recherches permettent ainsi de déterminer les conditions biotiques (génomique, immunologie, pathobiome…) favorables i) à l'établissement et au maintien du virus dans les populations de réservoirs et ii) à la transmission du virus du réservoir à l'homme.
Au cours de cet exposé, je présenterai dans un premier temps les différents travaux réalisés sur les populations de réservoirs. Les approches d'immunoécologie et de génomique adaptative des populations ont permis de mettre en évidence une variabilité de la réponse de M. glareolus aux infections par PUUV. Nous avons en particulier identifié certains mécanismes immunitaires qui pourraient être impliqués dans cette variabilité.
Dans un second temps, je résumerai les différentes approches expérimentales développées avec nos collaborateurs de l'Anses Lyon. Les infections contrôlées réalisées en laboratoire ont révélé la forte influence de la variabilité génétique de PUUV sur sa capacité de réplication/excrétion, ainsi qu'une potentielle adaptation locale de PUUV à sa population de réservoir.
Enfin, j'exposerai nos travaux visant à démontrer l'influence du pathobiome (communautés microbiennes et parasites présents dans un réservoir) sur l'interaction M. glareolus/PUUV.

retour à la liste des exposés 2018, 14 déc. V. Hivert SOUTENANCE THÈSE
Analyse de la différenciation génétique à l'ère des nouvelles technologies de séquençage

L'avancée des technologies de séquençage et de génotypage à haut-débit permet la comparaison de patrons de polymorphisme à un très grand nombre de marqueurs génétiques. L'analyse de la différenciation des populations à une échelle génomique rend ainsi possible la recherche de régions génomiques impliquées dans l'adaptation locale des organismes à leur environnement. Dans cette thèse, nous avons suivi deux approches complémentaires pour caractériser la différenciation génétique à partir de données de génotypage à haut-débit.
Dans un premier temps, nous avons développé un estimateur non-biaisé du paramètre FST pour des données de génotypage d'individus en mélange (Pool-seq). La construction de cet estimateur, dans un contexte d'analyse de variance, a nécessité de bien prendre en compte les différentes étapes de l'échantillonnage : des gènes dans le mélange d'individus et des lectures de séquençage parmi les gènes. Nous montrons qu'il surpasse les estimateurs utilisés jusqu'à présent.
Dans un deuxième temps, nous avons développé une méthode d'analyse de la différenciation génétique à l'échelle du génome, dans le cadre d'un modèle bayésien hiérarchique, pour distinguer l'effet de la démographie de celui de la sélection. Pour cela, nous avons implémenté plusieurs extensions au modèle SelEstim, pour exploiter l'information de déséquilibre de liaison entre les marqueurs. Une première stratégie a consisté à analyser des données multialléliques, obtenues par le regroupement local de marqueurs SNPs en blocs d'haplotypes. Une stratégie alternative a consisté à intégrer un modèle de lissage prenant en compte la dépendance spatiale entre marqueurs adjacents. Cette approche repose sur l'analyse de données bialléliques, ce qui la rend applicable à la fois à des données de génotypage individuel et à des données Pool-seq. Nous discutons, sur la base de l'analyse de jeux de données simulées, des mérites relatifs de ces différentes approches.

retour à la liste des exposés 2018, 11 déc. A. Estoup Phéno-génomique des populations d'espèces envahissantes : études en cours chez Harmonia axyridis et Drosophila suzukii 108

Un nombre croissant d'études montrent des changements évolutifs contemporains substantiels dans les populations d'espèces envahissantes, à la fois au niveau de traits quantitatifs (fécondité, dispersion, caractères reflétant l'adaptation à de nouvelles caractéristiques environnementales, etc.) qu'au niveau de leurs génomes (cf. variations génomiques non-aléatoires). Comprendre à la fois les déterminants et les impacts des processus évolutifs et écologiques qui favorisent l'invasion est une première étape essentielle dans l'élaboration d'approches robustes à long terme visant à prévenir les invasions futures et à gérer celles qui existent déjà. De nouvelles approches scientifiques combinant des données phénotypiques et génomiques (les approches dites de phéno-génomique) laissent entrevoir de grandes perspectives pour mieux comprendre les processus évolutifs impliqués dans le succès d'invasion.
Dans cet exposé, je décrirai diverses études en cours au CBGP qui portent sur la phéno-génomique des populations de deux insectes nuisibles d'intérêt agronomique, la coccinelle arlequin Harmonia axyridis et la mouche des fruits à ailes tachetées Drosophila suzukii.
Je décrirai tout d'abord des études basées sur des populations de laboratoire (approches d'évolution et de re-séquençage). Ensuite, je décrirai des études basées sur des populations naturelles, en mettant un accent particulier sur la détermination des routes mondiales d'adaptation dans les deux espèces envahissantes modèles ci-dessus. Enfin, je détaillerai une étude qui représente une preuve de concept sur un trait pilote : le polymorphisme des couleurs des élytres chez les populations naturelles et de laboratoire de H. axyridis.

retour à la liste des exposés 2018, 20 nov. F. Vanlerberghe La spécialisation à la plante-hôte chez le puceron Aphis gossypii : comment ça marche ? 107

La plupart des insectes phytophages ont une gamme d'hôtes très restreinte : ils se nourrissent d'une ou de quelques espèces de plantes. La spécialisation des insectes à leur plante-hôte ne se limite pas au seul volet nutritif car la plante représente souvent plusieurs dimensions de la niche écologique : lieu de rencontre du partenaire sexuel, site de ponte, lieu de diapause, etc. Ainsi, les processus évolutifs allant de l'adaptation à la plante à la spéciation via la sélection divergente sont facilités lorsque l'isolement reproductif de différentes populations d'insectes est directement lié à leur spécialisation alimentaire sur des hôtes différents.
C'est dans ce contexte que j'ai conduit un programme de recherche sur l'espèce de puceron Aphis gossypii, qui faisait figure d'exception parmi les insectes phytophages puisqu'elle était décrite comme une espèce généraliste avec une gamme d'hôtes très large, une répartition géographique mondiale et une reproduction majoritairement asexuée.
Les résultats obtenus au cours de ces dix dernières années par une approche de génétique des populations de ce puceron ravageur de nombreuses plantes cultivées montrent que l'histoire évolutive de cette espèce est complexe et s'accompagne de plusieurs évènements de spécialisation sur plantes-hôtes. Ces résultats sont à prendre en considération dans l'établissement des stratégies de protection des cultures contre ce ravageur.

retour à la liste des exposés 2018, 9 nov. S. Boitard Estimation de l'histoire démographique d'une population à partir de données génomiques haut-débit 106

L'estimation de scénarios décrivant l'histoire démographique d'une espèce (divergences de populations, taux de migration, variations de la taille efficace ...) est une question très ancienne en génétique des populations, qui peut aujourd'hui être résolue de manière beaucoup plus précise grâce à l'abondance croissante de données génomiques haut débit.
Je présenterai ici deux contributions récentes à cette thématique. Dans une première partie de l'exposé, je m'intéresserai à l'estimation des variations passées de la taille efficace dans une population supposée panmictique. Après un rapide tour d'horizon des différentes approches disponibles dans la littérature, je présenterai une méthode de type ABC (Approximate Bayesian Computation) que j'ai développée en collaboration avec des collègues du Muséum National d'Histoire Naturelle.
Dans une deuxième partie, je présenterai une série de travaux auxquels j'ai contribué, qui s'intéressent cette fois à des populations structurées. Ces travaux démontrent que la structure des populations conduit à estimer de faux changements de taille efficace mais ils montrent également que ces fausses trajectoires de taille efficace constituent des statistiques résumantes très informatives, que l'on pourrait exploiter pour estimer des modèles plus complexes incluant des variations de structure et de taille efficace.

retour à la liste des exposés 2018, 6 nov. C. Kerdelhué Différenciation allochronique chez la processionnaire du pin Thaumetopoea pityocampa : passé, présent et futur d'une population atypique 105

La différenciation allochronique est un processus au cours duquel les flux de gènes sont rompus à cause d'un décalage temporel de la reproduction sexuée. Ce phénomène peut mener à la divergence de populations sympatriques, voire à la spéciation. Ce séminaire présentera une synthèse des travaux menés depuis une quinzaine d'années sur une population de processionnaire du pin à cycle décalé découverte au Portugal en 1997.
Je commencerai par présenter les grandes lignes de la biologie et de la phénologie de l'espèce, puis j'exposerai les caractéristiques atypiques de la population allochronique portugaise, dont l'existence défie toutes les prévisions. Je présenterai ensuite les principaux résultats obtenus lors de différentes études, alliant des approches de génétique et génomique des populations, des expériences en conditions contrôlées et de la modélisation d'aire de distribution.
Ces travaux ont permis de faire émerger un scénario plausible concernant l'histoire évolutive et démographique de cette population et d'émettre des hypothèses sur son possible futur face aux changements climatiques en cours.

retour à la liste des exposés 2018, 9 oct. L. Ballesteros Saturniid and sphingid moths as novel models for the study of insect diversity and macroecology 104

Insects are the most speciose group of terrestrial organisms and are strongly affected by global environmental and climatic changes. They exhibit a remarkable variety of forms and life history trait combinations not represented among vertebrates and are responsible for many ecosystem services and disservices. Yet, our knowledge of their diversity and distributions, as well as our understanding of their evolution and diversification dynamics through space and time, remains fragmentary.
We have identified a group of herbivorous insects – the Saturniidae and Sphingidae, two sister families of moths – that represent an unparalleled insect model. This group comprises about 5000 species and has been thoroughly documented worldwide, through comprehensive DNA barcode libraries, hundreds of thousands of occurrence records in databases, and a broad documentation of their life histories. Thus, they offer for the first time an opportunity to study patterns of diversity and distribution at a global scale in insects, together with their underlying macroevolutionary processes.
Here we present the comprehensive database built by our research group and the different approaches – such as integrative taxonomy, biogeographical analyses, phylogenomics, analysis of traits and community ecology – that we combine to address key questions about the macroecological patterns and the evolutionary history of these moths.
This is the first time that such a holistic approach will have been applied to insects on a global scale. We expect that it will shed light on the processes governing the extant diversity of insects and help us understand how global changes will affect them, how they may or may not adapt to these changes, and how best we can act to conserve their species and preserve their roles in our ecosystems.

retour à la liste des exposés 2018, 25 sep. S. Blanchet Changements globaux et écosystèmes aquatiques : une opportunité pour combiner recherche fondamentale et appliquée 103

Les changements globaux ont profondément modifiés les dynamiques biologiques, des gènes aux écosystèmes naturels. Un enjeu scientifique majeur est aujourd'hui de comprendre comment les organismes font face à ces changements globaux et de mettre à profit ces connaissances fondamentales pour proposer des outils de gestion adéquats. Dans ce contexte, je présenterai les résultats de deux axes de recherche principaux que nous développons dans l'équipe ; l'un concerne l'écologie et l'évolution des interactions hôtes-parasites dans le contexte des invasions biologiques et s'appuie sur un modèle d'étude en particulier (l'ectoparasite non-natif Tracheliastes polycolpus), l'autre concerne, les causes, les conséquences et la conservation de diversité intraspécifique (génétique et fonctionnelle) dans les cours d'eau.
Dans le premier axe, je présenterai des travaux relatifs aux voies d'invasion suivies par le parasite, aux réponses (résistance et tolérance) des hôtes natifs face à ce parasite et aux bases moléculaires de ces réponses. Dans le second axe, je montrerai comment des travaux de type méta-analyses peuvent être utilisés pour mettre en évidence des " patrons " répétables de diversité génétique dans les cours d'eau et quels sont les processus causant ces patrons. Je présenterai ensuite des travaux expérimentaux montrant l'importance de la diversité intraspécifique sur le fonctionnement des écosystèmes et l'évolution des organismes (dynamiques éco-évolutives). Enfin, je présenterai une méthodologie originale ayant pour objectif d'optimiser les aires de conservation de cette facette de la biodiversité.
Cette présentation offrira un survol des préoccupations scientifiques actuelles de l'équipe et tentera d'illustrer comment la recherche fondamentale peut être mise au service de problématiques plus appliquées.

retour à la liste des exposés 2018, 11 sep. L. Borner Modéliser la répartition de ravageurs des cultures : défis méthodologiques et projections climatiques 102

La particularité des ravageurs agricoles est que la détection de leur présence ne se fait que lorsqu'ils font des dégâts sur les cultures. On ne détecte alors que des individus en grand nombre et on ne dispose que de données de présence opportunistes.
Dans l'objectif de cartographier la répartition potentielle de ces espèces et d'identifier des zones à risque pour les cultures, des modèles de distribution d'espèces sont utilisés. Certains de ces modèles se basent sur des données de présence seules mais ils ont tendance à surestimer la répartition potentielle des espèces. La modélisation requiert alors des données d'absence afin d'identifier des conditions environnementales défavorables à la présence de l'espèce et on a alors recours à la génération de pseudo-absences.
Nous avons comparé et évalué trois méthodes de génération de ces pseudo-absences dans l'objectif de modéliser de la manière la plus robuste possible la répartition potentielle d'espèces pour lesquelles on ne dispose que de données de présence, avec une application ici aux ravageurs des cultures.

retour à la liste des exposés 2018, 3 jul. D. Bourguet Peer Community in: un système de recommandation public et gratuit de preprints 101

Pour offrir une alternative au système actuel de publication – notamment coûteux et peu transparent – nous avons initié le projet Peer Community in (PCI) avec PCI Ecology, PCI Evol. Biol. et PCI Comput Stat.
PCI repose sur la publication d'évaluations critiques et de recommandations d'articles non encore publiés mais déposés — et gratuitement accessibles — sous forme électronique dans des archives ouvertes disponibles sur internet. Ces évaluations et recommandations sont réalisées bénévolement par les chercheurs sans aucun lien avec des éditeurs privés.
Les frais de publication disparaissent : PCI offre la possibilité de valider, diffuser et consulter gratuitement les articles qui lui sont soumis. Les délais d'accès à l'information sont nuls : les articles scientifiques évalués sont déposés dans les archives ouvertes dès la fin de leur écriture. Le système devient transparent : les critiques, les décisions éditoriales, les réponses des auteurs et les recommandations sont publiées sur le site de la communauté scientifique concernée.

retour à la liste des exposés 2018, 26 jun. K. Maeno Propositions to improve the preventative management of Desert locusts based on new knowledge of its ecology 100

The Desert locust is one of the most destructive pests in the world especially in Africa. We can control them with pesticide, but it causes environmental pollution.
I will introduce how people control locust swarm in Africa and how field research to understand ecology can contribute to develop environmental-friendly control techniques.

retour à la liste des exposés 2018, 5 jun. I. Bravo Asymptomatic, acute or chronic infections: a twisted road from genotype to phenotype in Papillomaviruses 99

Papillomaviruses (PVs) are part and parcel of the skin microbiota in all mammals, and ancestral PVs already infected the ancestral amniotes. The recent discovery of PVs in fish has challenged our understanding of the origin of these viruses. The vast majority of PV infections in humans as well as in other animals are asymptomatic and virtually all individuals get infected very early in life, suggesting a very ancient virus-host interaction.
Yet, some PVs can trigger benign proliferations and cause warts in humans and in many other animals, transmitted by simple contact or by sexual route. Further, a handful of closely related PVs are responsible for ca. 5% of all human cancers, essentially in anogenital and oropharyngeal sites. Despite intense research, many questions remain open regarding the evolutionary connection between PV infections and cancer.
I will describe our research trying to establish a link between ancient and recent evolution and genotypic diversity of PVs, and the phenotypic diversity of the clinical presentations of the viral infections.

retour à la liste des exposés 2018, 28-29 mai CollectifCollectif Le printemps de Baillarguet 2018 : les journées des non-titulaires du campus 98

Quatre demi-journées au cours desquelles les non-titulaires ont l’opportunité de présenter leurs travaux de recherche et leurs posters aux personnes qui travaillent autour d'eux, dans un cadre convivial et relativement informel. Les présentations sont organisées en sessions thématiques, illustrant la diversité des travaux de recherche réalisés sur le campus. Vous pourrez découvrir les posters des doctorants et post-doctorants tout en savourant gourmandises, café ou buffet.
Cette manifestation annuelle a pour but d'encourager les discussions scientifiques entre les personnels des différentes UMR autour des travaux des étudiants et de favoriser les contacts entre les étudiants des différentes UMR du campus. Pensez à la noter dans vos agendas.

retour à la liste des exposés 2018, 10 avr. U. Berger Is our world agent-based and can we model it? 97

Agent-based (or individual-based) models are suitable to describe social, economic or ecological systems whose dynamics are shaped by the interactions, variability and adaptation of their entities namely organisms, humans or organisations.
Based on example models developed in our working group, which range from the description of microbial communities over animal population to plant communities, I demonstrate the basic principles, and functioning of agent-based modelling. Selected applications will show the potential and suitability of the approach to better understand complex ecological systems, to forecast their response to environmental changes and to guide the design and optimization of management measures.
By discussing the pro and cons of agent-based models, I will outline the current status of this approach and outlook to the future of agent-based sciences.

retour à la liste des exposés 2018, 3 avr. V. Caron Attack of the clones: the introduced willow sawfly Nematus oligospilus in Australia 96

Willows (Salix spp.) are among the worst environmental weeds in Australia, with important consequences for aquatic and terrestrial environments. Nematus oligospilus Förster (Hymenoptera: Tenthredinidae), the willow sawfly, has been introduced inadvertently into most regions of the Southern Hemisphere, where it established and quickly became invasive partly due to its ability to reproduce clonally.
At high population densities, N. oligospilus larvae can cause extensive willow defoliation and even lead to tree death. Could it be a free biological control agent for willows in Australia?
This presentation will focus on the ecology and evolution of N. oligospilus in its introduced range to understand the reasons behind its persistence, spread and potential long-term impacts.

retour à la liste des exposés 2018, 20 mar. V. Pavinato Influence of historical land use and modern agricultural expansion on the spatial and ecological divergence of sugarcane borer, Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Crambidae) in Brazil 95

The analysis of microsatellite data from populations of the sugarcane borer, Diatraea saccharalis, collected on maize, sugarcane and sorghum, revealed how the interaction between the evolutionary history of this species and historical and modern agricultural activity in Brazil shaped the spatial genetic structure and may have facilitated the ecological divergence and incipient host shift.
I will present the main results of the research I conducted during my PhD, as well as the results of some projects on the genetics of insect adaptation I am working on.
The other projects include: the adaptation of the soybean aphid, Aphis glycines, to resistant plants; and the phylogeography of Belgica antarctica, an endemic wingless midge of the Antarctica.

retour à la liste des exposés 2018, 14 mar. S. Madrières Dynamique et évolution intra-hôte du virus Puumala dans des zones géographiques épidémiologiquement différentes 94

Ce projet de thèse vise à mieux évaluer les risques d’émergence de la néphropathie épidémique dans des régions françaises péri-endémiques et se propose d’approfondir les connaissances sur les interactions entre PUUV et son réservoir, le campagnol roussâtre.
L’objectif majeur est d’analyser l’impact de ces interactions dans la dynamique de l’infection et l’évolution du virus depuis la contamination jusqu’à son excrétion dans l’environnement. La combinaison d’approches phylogénomiques et expérimentales permettra d’étudier la dynamique et l’évolution du virus dans son réservoir en parallèle de la réponse immunitaire développée par ce dernier.
Nous étudierons en particulier la distribution du virus dans les différents tissus et cellules du campagnol et l’évolution génétique du virus au cours de l’infection par des technologies innovantes de séquençage. Ces résultats seront mis en relation avec la production d’anticorps neutralisants chez le réservoir, ces derniers pouvant limiter la réplication virale et l’évolution intra-hôte de PUUV.

retour à la liste des exposés 2018, 13 fév. A. Sow Régulation naturelle des populations de la mineuse de la chandelle de mil, Heliocheilus albipunctella (Lepidoptera, Noctuidae) 93

Ahmadou Sow, de l'université Cheikh-Anta-Diop à Dakar, présentera ses travaux de thèse. Il développe une approche de metabarcoding pour l'identification moléculaire des relations trophiques au sein des ennemis naturels de Heliocheilus albipunctella.
Il effectue depuis le 16 octobre 2017 un stage de quatre mois au CBGP où il est encadré par Julien Haran.

retour à la liste des exposés 2018, 6 fév. J. McCutcheon Genome fragmentation in endosymbionts: good, bad or just ugly? 92

The genomes of endosymbiotic bacteria are often extremely stable in structure, size, and gene content. For example, endosymbionts in insects diverged by tens or hundreds of millions of years often have genomes almost completely conserved in gene order and content.
This conservation is thought to reflect the importance of the endosymbiont to its host: these bacteria often provide essential nutrients or defensive functions.
In this talk, I will show that an endosymbiont of cicadas has repeatedly fractured into complexes of distinct genomic and cellular lineages. I will discuss how these patterns show interesting parallels to the genomic instability seen in some mitochondria.

  • Lukasik P, Nazario K, Van Leuven JT, Campbell MA, Meyer M, Michalik A, Pessacq P, Simon C, Veloso C & McCutcheon J, 2017. Multiple origins of interdependent endosymbiotic complexes in a genus of cicadas. Proc. Nat. Acad. Sci. USA, 115:E226-E235. [This article at ResearchGate]
  • Campbell MA, Lukasik P, Simon C & McCutcheon J, 2017. Idiosyncratic genome degradation in a bacterial endosymbiont of periodical cicadas. Current Biology, 27:3568-3575. [This article at Current Biology]
retour à la liste des exposés 2017, 19 déc. M. Godefroid Combining genetic and distributional data for a better understanding of the drivers that shape the distribution of plant pests 91

The geographic ranges of species are shaped by many factors including e.g. climate, biotic interactions, dispersal abilities, phenology, past climatic and geological events as well as dynamics of niche evolution.
My research addresses the effect of these different factors on the distribution of several phytophagous pests, which provides crucial information for the design of cost-efficient and environment friendly biodiversity management and pest control strategies.
This talk will be divided into three parts. In the first part, I will present ongoing research on the evolutionary and biogeographic history of Dendroctonus bark beetles genus, which encompasses some of the most aggressive and damaging conifer pests. In the second part, I will address the question of potential intraspecific divergence of the climatic niche of two sympatric populations of pine processionary moth Thaumetopoea pityocampa that exhibit a shift in their phenology and are thus subjected to very contrasted ecological constraints. In the third part, I will present an overview of my research activities about invasive species risk assessment (Dendroctonus genus, Tephritidae family, Thaumetopoea genus, the bacterium Xylella fastidiosa, etc.).

retour à la liste des exposés 2017, 6 déc. S. Fellous The ecology of host-microbe interactions: from the study of model organisms to the protection of crops against pest arthropods 90

Mes travaux relèvent de l'écologie évolutive des communautés. En particulier, je me suis longtemps focalisé sur les interactions hôte-parasite et l'influence de facteurs environnementaux et génétiques sur les traits importants pour leurs dynamiques écologiques et évolutives. Ainsi, j'ai travaillé sur une diversité de systèmes biologiques incluant arthropodes, micro-organismes eucaryotes, bactéries, virus et plantes. J'utilise principalement la méthode expérimentale.
Depuis mon recrutement à l'INRA, je développe des projets sur les mouches des fruits. J'étudie principalement la mouche envahissante Drosophila suzukii qui attaque les petits fruits charnus et pour laquelle peu de solutions de contrôle respectueuses de l'environnement existent. Mes travaux portent aujourd'hui sur 3 axes principaux :
     • les dimensions spatiales des relations interspécifiques ;
     • la complexité des systèmes multi-espèces et réalisme écologique ;
     • la conséquence de la complexité des cycles de vie sur l'écologie évolutive des organismes.
L'étude des relations symbiotiques entre hôtes et microbes est transversale à ces trois axes.
J'ambitionne de positionner mon travail à l'intersection entre science fondamentale et enjeux appliqués. L'objectif de trouver des solutions de mitigation des dégâts "évolutivement stables" m'a amené à réfléchir aux conditions de la durabilité. Je cherche maintenant à prendre en compte les différentes dimensions et étapes de l'innovation agroécologique: de l'écologie à la sociologie et l'économie ; et de la recherche fondamentale à la diffusion des méthodes auprès de leurs utilisateurs potentiels, les agriculteurs.

retour à la liste des exposés 2017, 6 déc. P. Becher Interactions between the yeast Hanseniaspora uvarum and the spotted wing Drosophila, Drosophila suzukii 89

Drosophila suzukii, a fly infesting soft-skinned fruit, is associated with the yeast Hanseniaspora uvarum.
In our current work we investigate the ecological interactions between fly and yeast. We study fly behaviour and performance in respect to yeast, as well as yeast growth under influence of the fly. Our data suggest a mutual relation between D. suzukii and H. uvarum.

retour à la liste des exposés 2017, 21 nov. E. Saulnier EBOV phylodynamics using regression-ABC 88

Inférer des paramètres épidémiologiques à partir de phylogénies ou de données d'incidence est toujours un enjeu. D'une part, les approches basées sur les données d'incidence donnent souvent des estimations erronées du fait du biais d'échantillonnage important sur ce type de données. D'autre part, les approches utilisant les phylogénies reposent généralement sur des fonctions de vraisemblance exprimées à partir de modèles démographiques relativement simples et peu pertinents au regard des dynamiques épidémiologiques.
À notre connaissance, il n'existe aucune méthode d'inférence utilisant les deux types de données, qui se base sur des modèles épidémiologiques. Ce travail de thèse a donc conduit au développement de méthodes de calcul bayésien approché qui ne nécessitent aucune fonction de vraisemblance. Ces approches sont basées sur des simulations à partir de modèles épidémiologiques, des techniques de régression et un grand nombre de statistiques de résumé qui permettent de capturer l'information épidémiologique des phylogénies et des données d'incidence. Nous avons comparé ces nouvelles méthodes de calcul bayésien approché à diverses approches existantes permettant d'inférer des paramètres épidémiologiques à partir de phylogénies ou de données d'incidence et obtenu des résultats tout au moins similaires. Ces approches nous ont ensuite permis d'étudier la dynamique de l'épidémie de virus Ebola de 2013-2016 en Sierra Leone.
Ce travail est un premier pas vers l'application de méthodes sans-vraisemblance à des modèles complexes, de façon à aider les organismes de santé publique à établir des mesures de contrôle plus efficaces.

retour à la liste des exposés 2017, 7 nov. S. Ramos-Onsins Bioinformatic and analytical tools for the analysis of whole-genome sequence polymorphism data 87

Most of NGS datasets (diploid and pooled) are lacking of information about the linkage between variants (no phased data). Here we study a method that analyzes unphased data in order to detect incompatible genealogies, considering missing data and several populations.
Furthermore, we have developed statistics and tests of neutrality for estimating the patterns of variability using NGS data containing large number of missing data. We have also developed new algorithms that allow an accurate estimation of the levels and patterns of variability in diploids but also in pooled data.
Finally, we have designed bioinformatic tools that allow the user to use these algorithms and statistics in an efficient way.

retour à la liste des exposés 2017, 26 sep. R. Garnier Evolutionary ecology of the dynamics of antibodies 86

Immune responses are highly variable in the wild. The dynamics of humoral responses, in particular, has important epidemiological implications. But the balance of costs and benefits as well as the ecological pressures that determine these dynamics are still poorly understood.
I will first show how different life histories may result in different persistence of antibody responses. I will further show how antibody responses may vary throughout the life of individuals and be part of evolutionary trade-offs, where higher antibodies may not maximize fitness. Finally I will show how antibody dynamics may be used to inform on the dynamics of disease in wild system.

retour à la liste des exposés 2017, 19 sep. A. Fraimout Évolution de la variation génétique et phénotypique au cours d'une invasion : le cas de Drosophila suzukii 85

Les invasions biologiques sont une composante du changement global et ont des impacts importants sur les écosystèmes, les agrosystèmes et la santé humaine. Néanmoins, ces situations biologiques particulières offrent la possibilité d'étudier l'évolution phénotypique et génétique sur des temps écologiques. En effet, les invasions biologiques impliquent de fortes contraintes environnementales et démographiques sur les populations envahissantes et, en conséquence, de forts effets de la sélection et de la dérive. La capacité des espèces envahissantes à répondre à ces contraintes est remarquable.
Qu'il s'agisse de processus génétiques d'adaptations (i.e. des changements de fréquences d'allèles) ou plastiques (i.e. un ajustement par plasticité phénotypique en réponse à un stimulus environnemental), la capacité de réponse à la sélection des espèces envahissantes les placent au centre des études de la biologie évolutive moderne. Ici, j'ai utilisé la récente invasion mondiale de la Drosophile à ailes tachetées Drosophila suzukii pour étudier en détail les mécanismes impliqués dans le succès de cette invasion.
Par l'analyse des patrons de variation moléculaire neutre j'ai dans un premier temps retracé l'histoire complexe de cette invasion mondiale. Ce contexte historique m'a alors permis d'évaluer la divergence phénotypique et l'évolution de la variation génétique quantitative entre populations ancestrales et dérivées de D. suzukii. En prenant l'aile comme caractère central d'étude, j'ai pu ainsi estimer les effets de la sélection et de la dérive génétique au cours de cette invasion, et discuter leur importance au regard de l'évolution de la forme de l'aile dans cette espèce. Enfin, des protocoles expérimentaux d'analyse de la plasticité phénotypique ainsi que des méthodes de modélisation de niche climatique m'ont permis de discuter l'influence de la fluctuation des conditions environnementales sur le succès de cette invasion ?

retour à la liste des exposés 2017, 30 jun. E. Petit Drivers of the dynamics and genetics of lesser horseshoe bat populations 84

Global change frames most of our today scientific activity in ecology and evolution for both bad and good reasons. One good reason is that the pace of change is so abrupt that we are faced with a myriad of natural experiments in which populations of living organisms have to cope with novel environmental conditions that put them at risk of extinction or provide them with new opportunities, depending on whether they are able to move and/or adapt. The lesser horseshoe bat is, on the one hand, the European bat species which regression following land use change is best documented and, on the other hand, a species which distribution is predicted to expand northwards due to global warming. Indeed, the species started to move northwards in some regions located along the northern edge of its European distribution, but not in others.
Comparing two metapopulations, one that is expanding and one that is not expanding, and building on long-term and large-scale observational studies, we study the drivers of population size changes in the lesser horseshoe bat by combining non-invasive population genetic and population dynamic approaches. More specifically, we explore how climate and land cover drive gene diversity and demography in the lesser horseshoe bat with the aim to better understand under which circumstances the species is likely to benefit from global warming in a region from where it almost disappeared during the last decades.
Cet exposé sera présenté en français.

retour à la liste des exposés 2017, 20 jun. N. Rode Fitness effect of mutations between phases of the life cycle of the root-rot fungus Heterobasidion parviporum 83

The life cycle of eukaryotes is defined by an alternation of haploid and diploid phases. Many eukarotic species spend a significant portion of this cycle both as haploids and diploids (i.e. haploid-diploid life cycle). Theoretical models predict that both the impact of ploidy on mutation effects and the level of dominance of deleterious mutations determine which phase of the life cycle is the longest. For example, the diploid portion of the life cycle is favoured when deleterious mutations have a stronger effect in haploids than in homozygous diploids or when they are partially recessive in heterozygous diploids. We derived a statistical model to estimate the impact of ploidy on mutation effects and the average level of dominance and epistasis based on haploid and diploid fitness data.
We apply this model to study the life cycle of basidiomycete fungi, many of which include a heterokaryotic phase where deleterious mutations can be masked (the heterokaryotic mycelium possesses two unfused parental nuclei and is not strictly speaking diploid). Several studies have shown that the heterokaryotic phase is longer than the homokaryotic (haploid) phase in the root-rot basidiomycete fungus Heterobasidion parviporum. To verify the predictions of theoretical models, we estimated the impact of ploidy on mutation effects, and the level of dominance of deleterious mutations in this species. Our results shed a new light on the biology of this species and help understand the evolution of heterokaryotic fungi.
Keywords: homokaryon, heterokaryon, growth rate, genetic distance, dominance, epistasis, deleterious mutations.

retour à la liste des exposés 2017, 6 jun. J. Collet Pleiotropy: its extent, modular organisation and how selection operates on it. Lessons from gene expression of Drosophila serrata 82

A general observation emerging from estimates of genetic variance in sets of traits is that much of the genetic variance is restricted to few trait combinations as a consequence of genetic covariance among traits. While this biased distribution of genetic variance among functionally related traits is now well documented, how it translates to the broader phenome and therefore any trait combination under selection in a given environment is unknown.
Here, we investigate the variation in gene expression traits in two well-matched panels of inbred lines: 1) mutation accumulation lines derived from a single inbred ancestral line and 2) inbred lines derived from an outbred population. Using multivariate quantitative genetic analyses, we estimated the extent of mutational pleiotropy, whether pleiotropic modules are organised by function and how natural and sexual selection operate on pleiotropic mutations.
Together, our results support the presence of a large extent of pleiotropic mutations that affect a substantial number of traits across multiple functions with very strong stabilizing selection acting on these mutations.

retour à la liste des exposés 2017, 30 mai H. Svardal Locating introgression and non-tree-like ancestry on a large phylogeny 81

With its more than 500 evolutionarily young and ecologically diverse species, the Lake Malawi cichlid adaptive radiation provides an outstanding system to study fundamental questions about the evolution of biodiversity and species formation. Intriguingly, all species are in principle capable to hybridize and produce fertile offspring.
Using whole genome sequencing data of 130 individuals from 71 species, we test for gene flow and genomic introgression across Lake Malawi cichlid species. F4-statistic (a form of ABBA-BABA test) reveals massive signatures of genetic exchange both within the radiation and with riverine outgroups. We present a method to disentangle the correlated signals of multiple F4-tests to obtain independent estimates of introgression for both internal and external branches of a phylogeny. More generally, these “tree distortion scores” can be seen as branch-specific measures of how well the genetic ancestry is described by a species tree.
In Malawi cichlids, genetic exchange is commonly between genetically distant species with similar ecology, consistent with adaptive introgression. To test this, we map the genomic distribution of introgressed segments and correlate the (mostly short) segments with gene function and signatures of selection, which yields exciting candidate genes implicated in ecological speciation. Finally, we report a few large genomic regions (10s of megabases) of introgression between major clades of the radiation, some still segregating within species today. We employ florescent in-situ hybridisation to show that these regions constitute large inversions.

retour à la liste des exposés 2017, 23-24 mai CollectifCollectif Le printemps de Baillarguet 2017 : les journées des non-titulaires du campus 80

Quatre demi-journées au cours desquelles les non-titulaires ont l’opportunité de présenter leurs travaux de recherche et leurs posters aux personnes qui travaillent autour d'eux, dans un cadre convivial et relativement informel. Les présentations sont organisées en sessions thématiques, illustrant la diversité des travaux de recherche réalisés sur le campus. Vous pourrez découvrir les posters des doctorants et post-doctorants tout en savourant gourmandises, café ou buffet.
Cette manifestation annuelle a pour but d'encourager les discussions scientifiques entre les personnels des différentes UMR autour des travaux des étudiants et de favoriser les contacts entre les étudiants des différentes UMR du campus. Pensez à la noter dans vos agendas.

retour à la liste des exposés 2017, 16 mai J. Réveillaud Étude du rôle du microbiote à partir de données métagénomiques shotgun 79

Plus de 99 % des microorganismes n'ont pu être isolés jusqu'à présent. En particulier, les génomes symbiotiques ne peuvent être accessibles que par le séquençage de communautés complexes du fait de leur dépendance vis-à-vis de l'hôte.
L'évolution récente des capacités de séquençage et d'analyse permet désormais la reconstruction de génomes microbiens, indispensable à la compréhension fine de la diversité et de la fonction des microorganismes : ceux-ci forment l'unité génomique, fonctionnelle, écologique et évolutive permettant la description des systèmes microbiologiques. Par une approche 'génome-centrée', nous avons reconstruit les génomes d'endosymbiontes de deux espèces vestimentifères Escarpia et Lamellibrachia de la fosse des Caïmans.
Cette étude, qui a permis de caractériser la diversité, les fonctions et voies métaboliques de ces nouvelles lignées de Gammaprotéobactéries sulfato-réductrices chimiosynthétiques, sera employée pour analyser les symbiontes de Culex pipiens, principal vecteur du virus du Nil Occidental (West Nile virus ).

retour à la liste des exposés 2017, 11 mai CollectifCollectif * Journée thématique : Réseaux, invasions et émergences 78

* Organisatrice : Carine Brouat
   Groupes thématiques associés :
      • Biologie, écologie et évolution des espèces envahissantes (B4E). Animation : Carine Brouat et Arnaud Estoup
      • Écologie et évolution des zoonoses. Animation : Nathalie Charbonnel et Guillaume Castel

Des avancées récentes dans l'analyse des réseaux écologiques permettent de s'intéresser à la complexité des interactions dans les communautés et à leurs réponses à des perturbations telles que l'introduction de nouvelles espèces ou à la perte de biodiversité. Ce renouveau de l'écologie des communautés, associé à l'acquisition de données haut-débit, permet de ré-investir les défis scientifiques et sociétaux que constituent les risques d'invasions biologiques et d'émergence de maladies zoonotiques.
Cette journée thématique a pour objectif de faire un point sur ces recherches menées en France sur différents modèles biologiques, végétaux, animaux et microbiens. Les présentations et discussions permettront d'évaluer les perspectives de recherches pour les programmes menés au CBGP sur les communautés d'arthropodes, de micromammifères (rongeurs, chauve-souris) et de microorganismes pathogènes et symbiotiques.

retour à la liste des exposés 2017, 2 mai E. Lievens Ecological and evolutionary factors drive the specialization of two microsporidian parasites of native and invasive Artemia 77

Both ecological and evolutionary factors may shape parasite specialization. Here, we studied the horizontally transmitted microsporidians Anostracospora rigaudi and Enterocytospora artemiae in their brine shrimp hosts, Artemia franciscana and Artemia parthenogenetica, in the salterns of Aigues-Mortes, France. In the field, both parasites infect both hosts, with prevalences ranging up to 90% or more in all host parasite combinations.
First, we studied the disease dynamics of the two microsporidians. Statistical models revealed that A. rigaudi is strongly seasonal, a pattern driven by the seasonality of A. parthenogenetica, which acts as a reservoir host. Despite this evidence of specialization, A. rigaudi is equally infective to both Artemia species when tested experimentally. In contrast, E. artemiae occurs throughout the year and is more infective to, and more prevalent in A. franciscana.
Second, we used an experimental evolution approach to study the evolution of this specialization, and its underlying trade-offs. Our results suggest that infectivity in the two hosts is linked by a weak trade-off, allowing evolution towards generalism. However, this is counteracted by a strong trade-off in spore production across hosts, which dominates the final pattern of specialization. Together, these results indicate that A. rigaudi, which usually infects Artemia populations containing both hosts, has become as generalist as possible given the underlying trade-offs specifically, it is generally infective – while E. artemiae, which often encounters A. franciscana only, remains specialized across the board.

retour à la liste des exposés 2017, 27 avr. F. Moreau Produits & services proposés par l'Agence d'information génétique ADNid 76

Intégrée au pôle montpelliérain de génomique Agropolis international, la société ADNid est spécialisée dans l'analyse fine de l'ADN. Cette molécule, utilisée comme code-barres naturel, permet d'identifier à partir de matrices agroalimentaires liquides ou solides élaborées (boissons, mélanges alimentaires etc.) toutes entités biologiques présentes dans le produit.
Cette analyse innovante est très performante pour répondre aux problématiques et aux demandes suivantes : adultérations, transparence dans la transaction commerciale, traçabilité, assurance qualité, litiges commerciaux etc.
Aujourd'hui, ADNid propose des diagnostics de conformité ADN des jus d’agrumes, jus de mangue, multifruits... Ces analyses sont reconnues par Qualijus, SGFIrma et la DGCCRF. La société innove sans cesse dans son savoir faire et developpe des diagnostics sur mesure notamment ciblés sur les mélanges alimentaires à base de fruits, légumes, viandes etc.

retour à la liste des exposés 2017, 21 mar. A. Manzano Evolution of co-obligate symbioses in aphids and genome reduction in endosymbionts 75

Organisms across the tree of life are associated with diverse microbial partners, conferring to the host new adaptive traits that enable it to explore new niches. This is the case for insects and other invertebrates thriving on unbalanced diets, which harbour mutualistic intracellular microorganisms, mostly bacteria, that supply them with the required nutrients. The genomes of these mutualistic organisms tend to evolve to become small and compact, coding mainly for a reduced house-keeping machinery and the genes involved in their symbiotic function.
Aphids (Hemiptera: Aphididae) typically harbour the obligate endosymbiotic bacterium Buchnera, which is required for the supply of essential amino acids and some vitamins. However, several aphids from the Lachninae subfamily have been shown to consistently harbour secondary endosymbionts, mainly Serratia symbiotica. These secondary endosymbionts can expand the metabolic capability of the symbiotic consortium and even replace or complement functions formerly performed by the ancient obligate symbiont. Through whole-genome sequencing and fluorescence in situ hybridisation of the endosymbiotic consortia of different aphid species belonging to four out of five Lachninae tribes, we explored the co-obligate status of their harboured S. symbiotica strain as well as the cell shape, tissue tropism and identity of the non-Serratia secondary endosymbionts. While S. symbiotica is the most common and putatively ancient secondary endosymbiont, it has been replaced at least in four ocassions. The genomes of the Buchnera endosymbionts revealed that a putatively ancient loss of the genes involved in the synthesis of two essential vitamins could be behind the establishment of secondary obligate endosymbionts within this subfamily.
Finally, we found that the genomes of S. symbiotica strains from different aphids actually represent discrete stages along the genome reduction continuum (from free-living to reduced obligate endosymbiont), and the analyses of these genomes allowed us to dissect the genome reduction process within a single bacterial taxon evolving in a similar biological niche (aphid-Buchnera).

retour à la liste des exposés 2017, 16 mar. L. Brousseau Génomique de la spécialisation à la plante hôte chez deux espèces sœurs de pyrales (Ostrinia nubilalis et O. scapulalis) 74

État de l'art. Les insectes phytophages sont des modèles de choix pour étudier les mécanismes de spécialisation à la plante hôte et de spéciation écologique. Deux espèces jumelles du genre Ostrinia sont communément rencontrées en Europe : O. nubilalis est un ravageur majeur du maïs (i.e. pyrale du maïs) tandis que sa congénère O. scapulalis est rencontrée sur dicotylédones sauvages (houblon, armoise, cannabis). Des différences de performance et d'attraction vis-à-vis des plantes hôtes entre ces deux espèces ont déjà été rapportées mais les bases génomiques de la spécialisation à l'hôte et leurs liens potentiels avec le processus de spéciation restent encore largement méconnus.
Méthodes. Dans le cadre de l'ANR Adaptome, la question de la divergence génomique entre ces deux espèces est adressée à travers le séquençage haut débit de pools de populations selon une approche Pool-Seq : 8 pools de populations correspondant à la réplication du contraste "maïs cultivé" vs. "dicotylédones sauvages" à différentes localités allant de l'Europe de l'Ouest aux frontières de l'Asie (2 espèces associées à des plantes hôtes différentes x 4 localités géographiques) et constitués de 70 mâles chacun ont été séquencés sur 8 lignes d'un séquenceur Illumina HiSeq 2500 (séquençage "paired-end 2 x 125 nt", 1 ligne par pool). Les données ont été analysées grâce à un pipeline bioinformatique spécifiquement conçu pour cette étude: les "reads" séquencés ont été alignés sur le génome de référence récemment acquis dans le cadre d'Adaptome et les polymorphismes de type SNPs (intra- et inter-pools) ont été détectés selon des critères stringents (de couverture, de "maf", de qualité de séquençage, etc.).
Résultats. Environ 3,6 millions de SNPs de haute qualité ont ainsi été détectés et analysés via deux approches Bayésiennes implémentés dans les logiciels SelEstim et BayPass, dans le but d'identifier les régions génomique différenciant les deux espèces (i.e. outliers sous sélection divergente). Parmi eux, près de 7500 de SNPs ont été détectés comme étant génétiquement sur-différenciés entre espèces en lien avec la plante hôte (i.e. par rapport à un attendu neutre = non-adaptatif). Fait intéressant, la majorité de ces outliers sont groupés dans des régions génomiques présumées clés, dont l'annotation structurelle et fonctionnelle (actuellement en cours) apportera des connaissances fondamentales quant à la nature et fonction biologique des bases moléculaires sous-jacents à la spécialisation et à la spéciation.

retour à la liste des exposés 2017, 21 fév. D. Abu-Awad The consequences of demographic stochasticity on fixation 73

The Wright-Fisher model and more specifically its diffusion by Kimura, has proven to be a powerful tool in population genetics for quantifying the consequences of genetic drift and selection.
However, this model is based on the assumption that populations do not change size. From this formulation, the notion of an effective population size was later introduced. Effective population size represents a stable genetic size of populations that can be considered independently from their demographic size.
Here we consider the diffusion limit of an individual-based model in which population size varies stochastically in order to determine the probabilities and times to fixation of neutral and non-neutral alleles at a single locus. We provide an expression for a fixed effective population size that allows us to calibrate our model with varying size to the Wright-Fisher diffusion. The conditions necessary for the predictions of the Wright-Fisher diffusion to remain accurate in populations with fluctuating size are examined. The consequences of neglecting the effects of demography on population genetics are discussed.

retour à la liste des exposés 2017, 14 fév. F. Riquet Du design aux analyses bio-informatiques : de nouveaux marqueurs pour une espèce protégée, l’hippocampe moucheté Hippocampus guttulatus 72

L’hippocampe moucheté, Hippocampus guttulatus, est une espèce très peu polymorphe, supposément rare, et avec de faibles capacités de dispersion. Nous avons conduit une étude génétique à l’aide de 300 marqueurs SNPs issus de données de transcriptomique. Nous nous attendions à trouver des différenciations génétiques fortes entre des petites populations isolées au sein d'une espèce unique.
Nous avons eu la surprise de découvrir quatre lignées reproductivement isolées d’hippocampes mouchetés qui chacune se sont révélées génétiquement homogène sur de très grandes distances géographiques. Des discontinuités génétiques fortes, sur de petites échelles spatiales, ont été identifiées dans le sud-ouest de la France entre les lignées atlantiques nord et sud, entre l’étang de Thau et la mer pour les lignées méditerranéennes de mer et de lagune, et à l’entrée de la Méditerranée entre la lignée atlantique sud et la lignée marine de Méditerranée. Un nouvel échantillonnage plus fin a été mené, comprenant notamment davantage de lagunes, afin d’approfondir l’histoire évolutive de ces quatre lignées.
Nous nous sommes également attachés à développer davantage de marqueurs chez cette espèce non-modèle peu polymorphe. Il s’agit ici d’exposer la méthode de séquençage massif d’amplicons à l’aide du kit TruSeq Custom Amplicon d’Illumina. Nous avons dimensionné l’expérience pour amplifier et séquencer à l’aide d’un run MiSeq 700 marqueurs chez 96 hippocampes en deux jours.
Ces données nous permettront par la suite d’affiner nos résultats quant à la structure génétique et l’histoire évolutive des lignées d’hippocampe moucheté.

retour à la liste des exposés 2017, 31 jan. R. Hufbauer Is evolution a driver or passenger of biological invasions? Empirical data from experimentally invading Tribolium populations, and open questions for how to proceed with possible genomic analyses 71

Many introduced and invasive populations have been shown to adapt to their novel environment. A crucial question is, Is that adaptation a driver of invasions, or simply an outcome? I have taken an experimental approach to this question, and will share data from two different studies using Tribolium castaneum.
In one, the introduced environment posed a challenge, and adaptation significantly increased population size and invasion speed.
In the other, we honed in on the role of the evolution of population structure across an expansion front, and found evolved differences in dispersal tendency and growth rate, and importantly, more variation in expansion speed in landscapes with population structure than without.
Thus, evolution drives the outcome of biological invasions, and is not merely a passenger in the process. After presenting the experimental results, I hope for feedback on approaches to collecting and analyzing genomic data to evaluate signals of adaptation and/or surfing of deleterious alleles...

retour à la liste des exposés 2017, 24 jan. A. Gilabert Emergence de pathogènes : évolution du parasitisme et adaptation à l'hôte 70

L'émergence de pathogènes représente des risques sérieux et grandissant en santé publique, santé animale et des plantes. Je présenterai deux exemples d'étude visant à améliorer notre compréhension de l'émergence de pathogène chez un nouvel hôte et utilisant des approches de génomique.
La première étude porte sur l'évolution du parasitisme chez les nématodes. Des similitudes de la larve dormante de Caenorhabditis elegans et des larves infectieuses de certains nématodes parasites ont amené à l'hypothèse selon laquelle des pré-adaptations chez des ancêtres libres auraient permis l'évolution indépendante à de multiples reprises du parasitisme chez les nématodes. Pour tester cette hypothèse, nous avons recherché si les cascades de réactions menant au développement de la larve dauer étaient présentes chez 24 espèces de nématodes libres ou parasites.
La deuxième étude porte sur l'adaptation à leur hôte d'espèces de Plasmodium de primates. Il existe au sein du sous-genre Laverania au moins 7 espèces de parasites infectant avec une forte spécificité les gorilles, les chimpanzés ou les hommes. Afin d'analyser la spécificité à l'hôte chez ces espèces, nous avons recherché des signatures génomiques résultant de transfert de gènes entre espèces infectant un même hôte, d'évolution convergente et/ou d'une évolution rapide ou spécifique chez toutes les espèces infectant un même hôte.
Ces études soulignent également la difficulté de travailler avec des génomes d'organismes non-modèles divergents.

retour à la liste des exposés 2017, 18 jan. A. Sheppard Classical biological control research at CSIRO: new directions for vertebrates, invertebrates and weeds 69

Biologically based solutions to the management of widespread weeds and pests started in CSIRO over 100 years ago with the first classical biological control programs against Opuntia cacti. This led to complete control within a generation and spurned over 70 other weed biocontrol programs and a research field that is still very active today. Biological control of invertebrate pests soon followed with now >150 pests targeted.
Australia tackled its first vertebrate pest with the release of the myxo-virus against European rabbits in the 1950's with great if ephemeral impacts and this program continues to deliver benefits today. Biological control was the main form of ecological weed and pest management until the arrival of chemical pesticides in the 1950's, nonetheless its application continued grow until a peak into the 1990's, despite chemicals becoming the main basis for pest and weed management in agricultural settings.
17 years into the new millennium, it is now the turn of chemical options to fade as understanding of their environmental and health impacts are recognized and as pests and weeds evolve resistance to most of the remaining active ingredients. CSIRO continued to pioneer novel biological control approaches, such as virally-vectored immuno-contraception for vertebrates and GM-based "daughterless" and viral biocontrol agent approaches for pest fish. Biological control continues to generate benefits, not limited by resistance, and ground breaking new genetic approaches like RNAi and gene-drive open new possibilities for tackling the current generation of intractable invasive species and resistant genotypes.
This talk will briefly review this history and furture opportunities to provide a context for the research currently being undertaken at CSIRO's European Laboratory.

retour à la liste des exposés 2016, 16 déc. A. Dubois Mieux comprendre la répartition de l'hantavirus Puumala au sein des populations de campagnols roussâtres en Europe : aspects immunologiques et génomiques 68

De par les pressions de sélection importantes qu'ils exercent sur les organismes, les parasites influencent fortement la variabilité du système immunitaire des hôtes et par conséquent l'épidémiologie des maladies infectieuses. Mieux comprendre l'influence de cette variabilité sur la distribution et le risque d'émergence de ces maladies peut être d'une grande importance pour mettre en place des stratégies de prévention efficaces. Nous nous sommes intéressés à cette question en nous appuyant sur le triptyque composé du campagnol roussâtre Myodes glareolus, le réservoir de l'hantavirus Puumala (PUUV), responsable chez l'Homme d'une maladie émergente appelée néphropathie épidémique (NE).
Nous avons combiné deux approches complémentaires, la première centrée sur la virologie et les infections expérimentales, et la seconde axée sur l'étude de populations naturelles et la génomique des populations de rongeurs. Nous nous sommes concentrés sur deux zones françaises limitrophes, ayant des patrons épidémiologiques contrastés en terme de NE : l'Ain (zone non-endémique : absence de PUUV chez les rongeurs et aucun cas de NE recensé) et le Jura (zone endémique : circulation de PUUV dans les populations de rongeurs et présence de cas humains de NE). Nous avons tout d'abord testé l'hypothèse d'une différence de sensibilité à l'infection de campagnols sauvages issus de ces deux zones.
Les campagnols de la zone non-endémique se sont révélés être sensibles au virus, avec une réponse inflammatoire légèrement plus forte et des charges virales plus faibles qu'observées pour les campagnols de zone endémique. Nous avons ensuite recherché sans a priori les régions du génome évoluant sous sélection différentielle entre l'Ain et le Jura afin de détecter de potentielles relations entre infection par PUUV et polymorphisme des gènes de l'immunité des campagnols roussâtres. Nous avons mis en évidence l'importance de plusieurs gènes directement liés à l'immunité, à des voies régulatrices de l'inflammation et de la réplication virale. Enfin, nous avons analysé l'influence des cycles de dynamique des populations de campagnols roussâtres sur le polymorphisme et l'évolution de gènes candidats potentiellement importants dans les interactions M. glareolus / PUUV. Cette étude, ciblée sur une métapopulation d'une région endémique à la NE (Finlande) a permis de montrer que l'évolution de cette métapopulation et l'épidémiologie de PUUV étaient principalement dus à des processus neutres de dérive et de migration.
En conclusion, cette thèse nous a permis de mettre en évidence l'importance de la variabilité de la réponse immunitaire dans les interactions entre M. glareolus et PUUV, et la possibilité d'émergence de la NE dans des zones auparavant indemnes comme l'Ain.

retour à la liste des exposés 2016, 13 déc. M. Leitwein Approche génomique de l'impact des déversements de truites (Salmo trutta) domestiques dans les populations sauvages d'origine méditerranéenne. 67

En Europe, la gestion et la conservation de la truite commune (Salmo trutta) a un fort intérêt socio-économique puisque, depuis des décennies, des individus élevés en pisciculture et issus de la lignée atlantique sont déversés au sein des populations sauvages pour maintenir une activité de pêche récréative. En France, ces lâchers d'individus atlantiques au sein de populations locales de la lignée méditerranéenne pourraient influer sur les déterminismes de l'adaptation locale puisque ceux-ci sont supposés être affectés par l'hybridation d'individus des deux lignées.
Néanmoins, à ce jour, l'introgression d'allèles atlantiques dans la lignée méditerranéenne n'a été étudiée qu'avec des allozymes ou quelques marqueurs microsatellites qui ne permettent pas une vision détaillée de l'introgression. Les nouvelles techniques de séquençage telles que le RAD-sequencing permettent désormais de s'intéresser aux variabilités interindividuelles et interpopulationnelles des patrons d'introgression à l'échelle du génome.
Je décrirai ici les approches mises en œuvre afin d'identifier chez la truite des marqueurs SNP qui permettent de caractériser la variabilité d'individus de piscicultures ou de populations locales sauvages à l'échelle du génome. Je m'attacherai également à décrire les étapes de mises en œuvre d'une carte génomique de liaison dite "haute densité" chez cette espèce, sa comparaison avec celle de son espèce sœur (le saumon atlantique S. salar) et ce que ceci permet, dans une optique d'étude génomique des patrons d'introgression, comme par exemple l'estimation du taux local de recombinaison.

retour à la liste des exposés 2016, 29 nov. P. Stuart The bank vole invasion in Ireland as a model system to study parasite dynamics and immunogenetics of invaders and natives 66

A unique opportunity to study the processes involved in emerging infectious diseases currently exists in Ireland due to the introduction of the bank vole (Myodes glareolus ), via Germany in the 1920's. The continuing range expansion of the bank vole within Ireland presents a natural large-scale perturbation experiment, with empirical data and known expansion routes already available.
This knowledge, which is based in part on data I am currently collecting, combined with bank voles being an established model species for studying disease dynamics, creates an ideal and rare system to study the factors that influence the invasion process and the emergence of infectious diseases. In particular, we investigate variations in parasite dynamics throughout the bank vole's range, with particular focus on where voles are currently establishing.
Furthermore, the project will address how the vole's immunological gene expression is adapting to their range expansion, as well as how they are altering the immunological gene expression of the native wood mouse species (Apodemus sylvaticus).

retour à la liste des exposés 2016, 22 nov. C. Silvy Nos publications 2013-2015 : indicateurs bibliométriques traditionnels et alternatifs. Débats sur l'évaluation de la recherche 65

Nous nous appliquerons à ne pas faire un focus sur les meilleures publications du CBGP avec le sacro-saint facteur d'impact même si nous en parlerons car il ne faut pas nier le poids qu'il exerce toujours pas de catalogue d'indicateurs quantitatifs.
Nous passerons en revue, sur la base des publications 2013-2015 (revues présentes seulement dans le Web of Science pour des raisons de possibilité d'étude bibliométrique) :

  • des aspects quantitatifs (production globale, par tutelle, par modèle biologique, par catégorie du Web of Science),
  • les principales revues (et principaux publishers) dans lesquelles le CBGP a publié, quelles sont leur notoriété dans la discipline et la place faite à l'open access,
  • les copublications entre tutelles du CBGP, les principaux pays copubliants, les principales institutions copubliantes, les copublications France (UMRs et autres partenaires),
  • les principales sources de financement,
  • l'étude des citations : pays citants, institutions et revues citantes, écriture des affiliations,
  • le facteur d'impact et les notoriétés 2015.
Ce dernier point nous permettra de faire le lien vers les débats actuels sur l'évaluation de la recherche :
  • les nouveaux modèles d'évaluation, nouveaux modèles de revues, la qualité vs la quantité ?
  • le vrai open access et le faux (avec les APC),
  • les indicateurs alternatifs au FI, le FI est-il mort ?
  • les orientations de l'HCERES.
retour à la liste des exposés 2016, 15 nov. R. Oliva Molina Physical barriers vs pest. Laboratory for quality control and evaluation of agrotextiles 64

Different species of aphids, whiteflies and thrips cause huge economic losses in crops around the world. They not only produce direct damage by feeding and laying eggs but they also transmit phytopathogenic organisms. Indeed, in certain cases, this is of much more concern for growers than the direct damage they cause.
The use of insect-proof screens as a method of control is widespread. These agrotextiles act as physical barriers preventing the contact between insects and plants. Their effectiveness as a method of crop protection has been sufficiently demonstrated. The use of insect-proof screens reduces pest populations, decreases the incidence of insect-transmitted diseases and as a result it reduces the need to apply pesticides. There is a wide variety of screens with different properties on the market. Some of these agrotextiles are known commercially like anti-aphids or anti-thrips screens although their efficacy is not proven. During the last decades different studies have evaluated the efficacy of insect exclusion screens both under laboratory and in field conditions against various pests. The results of these works offer constant values that represent the relationship between insects and fabrics.
However, that relationship is not a constant and depends on other variables in addition to the properties of the textile and the characteristics of the insect. The velocity and air temperature also influence the relationship between screen and insect and modify the exclusion capacity of the protection screens. To take into account these variables, we have built a device to evaluate the effectiveness of the screens under laboratory conditions. With this device we can measure the capacity of exclusion of the screens at different air velocities and we can interpret the data according to the measured temperature values. The results show that the efficacy of the screens varies when the conditions change and, in general, the exclusion percentage of the screens decreases when air velocity increases. The temperature is also an influential variable on the efficacy of these textiles and it has been observed that if the temperature decreases the effectiveness of the screens increases due to the lower activity of insects.

retour à la liste des exposés 2016, 4 oct. O. Bouchez La plateforme Génome et Transcriptome de Toulouse 63

La plateforme GeT est constituée de 5 sites localisés à Toulouse. Elle a pour mission de mettre à la disposition des équipes de recherche publiques et privées une expertise, des méthodologies et des outils pour le génotypage de marqueurs génétiques, le séquençage, les études de l'expression des gènes. Rattachée à GénoToul, ses missions sont de proposer un service adapté à vos projets de :
     • séquençage nouvelle génération (NGS) haut débit ou séquençage Sanger,
     • génotypage,
     • transcriptomique,
     • analyses bioinformatiques et statistiques de données biologiques.
La plateforme se propose aussi de :
     • conseiller, former et animer un réseau scientifique,
     • procurer aux utilisateurs les outils nécessaires les plus performants,
     • répondre au mieux aux attentes des laboratoires publics et privés.
Elle fait partie des plateformes stratégiques de l'INRA (CNOC : Commission Nationale des Outils Collectifs). Dans le cadre du projet "Investissement d'Avenir France-Génomique", elle fait partie des 9 plateformes (dont le Centre National de Séquençage et le Centre National de Génotypage) identifiées comme point d'appui national des équipes de recherche dans le domaine du séquençage nouvelle génération (NGS) au sein du projet PIA France Génomique. Deux de ces sites sont labélisés IBiSA (Infrastrutures en Biologie Sante et Agronomie) depuis 2008 et sont certifiés ISO9001-2008 et NFX50-800.
Sur la période récente, la plateforme s'est positionnée sur du matériel de pointe peu répandu, ce qui a élargi le périmètre des équipes venant travailler. Elle est aujourd'hui largement reconnue, elle accueille plus de 200 projets par an couvrant un très large panel de domaines : animal, végétal, santé et environnement. Pour les années à venir, nous avons pour objectif de développer les deux axes scientifiques et technologiques suivants :
     • appui à la caractérisation du génome (structure fine et organisation fonctionnelle, connaissance de plus en plus poussée du génome, des gènes, de leurs régulations et de leurs interactions),
     • appui à l'étude du polymorphisme.
Ces axes stratégiques d'évolution nous ont amenés à souhaiter mettre en place une technologie unique en France le PACBIO RSII de la société Pacific Biosciences. Cette technologie de séquençage de molécules uniques en temps réel, est totalement complémentaire des technologies NGS HISEQ, MISEQ, S5 et PGM déjà présentes sur la plateforme GeT de Toulouse.
Les Plateformes GeT et Bioinformatique ont un partenariat historique (depuis 2001), qui a été renforcé avec la mise en place du NGS dès 2008. La plateforme Bioinformatique fournit l'infrastructure matérielle et logicielle pour le stockage et la sauvegarde des données, ainsi que les compétences en administration système. Nous co-développons le portail NG6 qui permet de mettre à disposition des équipes de recherche les données NGS validées qualitativement au travers de pipelines d'analyse uniformisés. L'analyse qualitative des données issues des différents séquenceurs (Illumina HISEQ et MISEQ, PacBio RSII) est assurée en routine par le personnel biologiste de GeT, lui permettant d'avoir une vision globale depuis le montage du projet jusqu'au rendu des résultats. L'infrastructure de la plateforme bioinformatique nous permet d'assurer sereinement l'intégration de nouvelles machines ou l'augmentation des débits constants.

retour à la liste des exposés 2016, 20 sep. D. Carrasco Do you remember when? Effect of past experiences in future decisions in a noctuid moth 62

During their lifetime most insects are exposed to a multitude of environmental cues in more than one context, many of which represent noise that is not relevant for future decisions.
The selection of suitable cues by herbivorous insects is a complex task, particularly so in polyphagous species, since most environments are dynamic and exhibit large spatial and temporal variation in plant resources, in plant availability or in the presence of natural enemies. To overcome potential information processing limitations, polyphagous species may rely more on behavioural phenotypic plasticity during host selection.
In the highly polyphagous moth, Spodoptera littoralis, individuals have an innate host plant preference hierarchy during plant choice. Nevertheless, such host plant preference can be modulated by sensory feedback triggered by single or multiple rewarding experiences throughout their lifetime (from larvae to adulthood).
Thus, experiences acquired at different stages of an individual’s life could represent a valuable source of information about the current state of the environment, facilitating decision making in complex choice situations.

retour à la liste des exposés 2016, 5 jul. J.C. Aymes Retour d'expérience sur la gestion de l'activité vidéo dans un laboratoire de recherche en écologie comportementale des poissons diadromes 61

Après une introduction de l'unité Ecobiop, les thématiques, les outils et l'installation expérimentale de l'unité, la présentation portera sur l’outil vidéo et son utilisation (terrain, salles expérimentales) ainsi que la démarche qualité autour de ses pratiques.
Quelques exemples de travail utilisant la vidéo et l'analyse du comportement seront exposés (sélection sexuelle, paternal care, compétition).
Finalement, quelques réflexions personnelles sur cet outil et les difficultés rencontrées seront présentés dans l'optique d'essayer d'éviter de rencontrer les mêmes écueils.

retour à la liste des exposés 2016, 28 jun. S. de Mita Conséquences génétiques d’un épisode d’adaptation à l'hôte chez l’agent de la rouille foliaire du peuplier 60

La rouille foliaire des peupliers affecte les espèces sauvages comme les cultivars plantés. Elle est causée par Melampsora larici-populina, un champignon pathogène biotrophe appartenant à l'ordre des Pucciniales (Basidiomycota). La rouille affectant significativement le rendement des cultivars de peuplier en sylviculture, les sélectionneurs ont introduit des résistances (R1, R2, etc.) qui ont toutes été successivement contournées par le pathogènes, conduisant à une sensibilité totale des clones précédemment résistants. Nous allons nous intéresser au dernier de ces événements, le contournement de la résistance R7, qui a eu lieu vers 1994.
En nous appuyant sur une collection historique d'échantillons conservés au laboratoire, nous avons génotypé plusieurs centaines isolats de M. larici-populina échantillonnés de 1992 à 2012 sur toute la France en utilisant un ensemble de marqueurs microsatellites développés et testés sur pour cette espèce. De plus, nous avons analysé 86 isolats répartis en quatre échantillonnages ad hoc par séquençage complet du génome.
L'analyse de ces jeux de données, par caractérisation des patrons de polymorphisme et par inférence de modèles démographiques, a permis de décrire l'histoire démographique des populations et de documenter l'impact du contournement sur leur structure. Nous avons, en particulier, ajusté des scénarios alternatifs par ABC en utilisant le spectre conjoint de fréquences alléliques sur la base de simulations de coalescence réalisés à l'aide du logiciel EggLib. Même si un modèle semble significativement meilleur, nous discuterons des limitations de cette approche. Nous avons également examiné les données de variation génomique afin de rechercher des régions pouvant avoir été sous sélection directionnelle au cours du contournement de résistance.

retour à la liste des exposés 2016, 23 jun. C. Guédot The establishment of a new pest: phenology, crop susceptibility and impact of landscape on Drosophila suzukii 59

Spotted wing drosophila, Drosophila suzukii, is an invasive pest from Eastern Asia that invaded the United States in 2008 and was since found in Europe in 2009 and South America in 2012. This infamous pest attacks soft skinned ripening and ripe fruit as the female possesses a serrated ovipositor that allows her to cut the skin of the fruit to lay her eggs inside the fruit.
As this pest establishes in a new environment and landscape, we were first interested in describing its seasonal phenology, determine the presence of seasonal morphs, and assess the reproductive status of females throughout the growing season. Another study looked at the effect of landscape on population abundance of this pest. Specifically, we assessed whether the amount of woodland surrounding a farm would impact population abundance, first occurrence, and larval infestation in a raspberry crop.
Finally, we assessed several fruit crops as potential hosts for spotted wing drosophila to determine risk for growers. Data will be presented on cold climate grape varieties commonly grown in the Upper Midwest of the USA.

retour à la liste des exposés 2016, 21 jun. B. Gourbal et G. Mitta Un parasitoïde utilise un virus pour modifier le comportement de son hôte 57

Nombreux sont les parasites qui modifient le comportement de leur hôte pour améliorer leur transmission et leur survie. Pourtant les connaissances sur les mécanismes proximaux contrôlant ces phénomènes ne sont que très fragmentaires. Pour ces questions, l'interaction entre le parasitoïde Dinocampus coccinellae et son hôte, la coccinelle Coleomegilla maculata, est un modèle original.
En effet, le parasitoïde n'est plus en contact avec son hôte lors de la manipulation comportementale. Nous avons pu montrer que le parasitoïde utilisait un virus à ARN (D. coccinellae paralysis virus, DcPV). Après avoir caractérisé le génome viral et en utilisant une combinaison d'analyses d'expression et de localisation tissulaire, nous avons démontré que le DcPV est stocké dans l'oviducte du parasitoïde, qu'il se répliquait dans la larve du parasitoïde et qu'il était transmis à l'hôte durant ce développement larvaire.
Ensuite et alors que le parasitoïde s'était extirpé de la coccinelle et qu'il avait formé son cocon entre ses pattes, le DcPV se multiplie dans le système nerveux central de l'hôte et induit une neuropathie sévère corrélée aux symptômes paralytiques caractéristiques de la modification comportementale. Simultanément, la réponse antivirale qui était atténuée jusqu'alors se remet en place et le virus est éliminé ce qui correspond à la résilience de la coccinelle qui recouvre un comportement normal.

retour à la liste des exposés 2016, 7 jun. E. Artige De la collecte aux vouchers moléculaires : la gestion des collections au CBGP 56

Le CBGP dispose de collections conséquentes, essentiellement d'insectes (1 million de spécimens appartenant à environ 60 000 espèces) mais aussi de rongeurs (15 000 pièces ostéologiques et 90 000 échantillons tissulaires), de nématodes (15 000 lames dont 2 300 holotypes et paratypes) et d'acariens (10 000 lames de Tetranychidae et 10 000 lames de Phytoseiidae).
Ces collections s'enrichissent chaque année grâce aux collectes, dons et transferts. Pour gérer, conserver et rendre accessible ces collections tant en interne que vers l'extérieur, un système de gestion standardisé des spécimens et parties de spécimens a été mis en place. Ce système permet une homogénéisation des données dans le but de connaître en quelques clics les ressources disponibles au CBGP.
J'invite tous les responsables de collections à venir assister à cette présentation afin d'avoir un aperçu de la marche à suivre pour valoriser à court, moyen et long termes les collections qu'ils constituent et avoir connaissance des systèmes mis à leur disposition par le plateau technique "Collections", afin d'améliorer la visibilité et l'efficacité du travail quant au référencement des ressources biologiques qu'ils gèrent.

retour à la liste des exposés 2016, 2-3 jun. CollectifCollectif Le printemps de Baillarguet 2016 : les journées des non-titulaires du campus 55

Quatre demi-journées au cours desquelles les non-titulaires ont l’opportunité de présenter leurs travaux de recherche et leurs posters aux personnes qui travaillent autour d'eux, dans un cadre convivial et relativement informel. Les présentations sont organisées en sessions thématiques, illustrant la diversité des travaux de recherche réalisés sur le campus. Vous pourrez découvrir les posters des doctorants et post-doctorants tout en savourant gourmandises, café ou buffet.
Cette manifestation annuelle a pour but d'encourager les discussions scientifiques entre les personnels des différentes UMR autour des travaux des étudiants et de favoriser les contacts entre les étudiants des différentes UMR du campus. Pensez à la noter dans vos agendas.

retour à la liste des exposés 2016, 19 mai D. Waller Causes and consequences of exotic invasions in Wisconsin forests 54

We study the forces driving long-term change in plant communities. Habitat fragmentation, human disturbances, N-deposition and overabundant deer all acted to drive ecological change in Wisconsin forests between the 1950s and 2000s. Do these factors also contribute to invasions of exotic species – themselves potential drivers of ecological change?
Patterns of weedy plant invasion among sites suggest that all these factors increase invasions. Although high diversity sites experienced fewer invasions, this may reflect variation in landscape conditions. Do invasive species, in turn, drive declines in native plant species or are invasive plant species just "passengers" responding to the other factors driving these changes?
We used associations between species within sites and within 1 m² quadrats to infer possible impacts of Alliaria petiolata, Lonicera x bella and Rhamnus cathartica on 70 native plant species. At the site level, we found that sites with more Alliaria have fewer native species but that associations between invasive and native species are rarely significant. Association analyses based on C-scores at the 1 m² scale, however, reveal many significant associations. Invasives show mostly negative associations with rare, declining and specialized native species and some positive associations with common generalist species. Negative associations emerge more often in landscapes with more roads and houses. Analyzing interactions within many small quadrats gives us more statistical power and information about how particular invasive species may affect particular native species.

retour à la liste des exposés 2016, 17 mai M. Orsucci Spécialisation à la plante hôte et isolement reproducteur chez des lépidoptères ravageurs de cultures 53

La spécialisation à la plante hôte est un moteur de la forte diversification des insectes phytophages. En effet, les changements de plante hôte ou les variations de la gamme d’hôtes, plus ou moins large, peuvent conduire à l'évolution de nouvelles "races" d’insectes spécialisées à ces environnements différents. La spécialisation peut même être à l’origine de la séparation d’espèces dans le cas de la spéciation dite "écologique", c’est-à-dire la spéciation due à des adaptations à des niches différenciées.
La spéciation écologique nécessite trois composantes :

  • une source de sélection divergente (e.g.des plantes hôtes aux phénologies ou composés chimiques différents),
  • un isolement reproducteur (pré-ou post-zygotique) et
  • un mécanisme liant les gènes sous sélection et ceux responsables de l’isolement reproducteur.

Dans ce contexte, nous avons étudié deux espèces sœurs, Ostrinia nubilalis (ECB) et O. scapulalis (ABB), qui sont génétiquement différenciées et spécialisées à différentes plantes hôtes (ECB au maïs, ABB à l’armoise), comme le montrent leurs performances larvaires et la préférence des femelles pour les sites de ponte. Ces deux espèces sont trouvées en sympatrie sur une partie de leurs aires de répartition au nord de l’Europe. Ces caractéristiques en font des candidats pertinents pour étudier la spéciation écologique par la spécialisation de la plante hôte.
La première partie de mon travail avait pour objectif d’étudier la plante hôte comme source de la sélection divergente. Pour cela nous avons conduit une étude physiologique et comportementale en conditions semi-naturelles à différent moment du cycle de vie : (1) au stade larvaire, une expérience dite de transplantation réciproque a permis de mesurer plusieurs traits d'histoire de vie des chenilles (survie, poids, temps de développement) en réponse à la plante hôte sur laquelle elles se sont développées; (2) au stade adulte, des expériences de choix d’oviposition ont permis d’estimer la préférence des femelles gravides pour les plantes hôtes comme site d’oviposition. Le nombre d'œufs pondus, sur les plantes hôtes (maïs et armoise) et le voile de la cage, a été mesuré dans des expériences de choix (mélange de maïs et d’armoise) et sans choix (maïs ou armoise seulement). Ces deux expériences nous ont permis de mesurer la présence et le degré des patrons de spécialisation pour les deux espèces de pyrale. Sur ces mêmes expériences, nous avons recherché les gènes ou familles de gènes impliqués dans la spécialisation des deux espèces de pyrales. Pour cela, nous avons séquencé par NGS les tissus larvaires des différentes modalités (variants/hôte) de l’expérience de transplantation réciproque et nous avons comparé les gènes différemment exprimés selon les modalités expérimentales afin de caractériser génétiquement la réponse à la plante hôte. Le différentiel d’expression entre les modalités a ensuite été interprété à la lumière des variations phénotypiques mettant en évidence des gènes impliqués dans la détoxification, la digestion et l’immunité qui peuvent expliquer les différences de traits d’histoire de vie que nous avons observées.
La seconde partie de l’étude avait pour but de qualifier et quantifier différentes barrières (pré- et post-zygotique) pour estimer le degré de divergence et les facteurs impliqués dans l’isolement reproducteur des entités génétiques étudiées. Nous avons notamment mis en évidence des barrières post-zygotiques précoces avec un pourcentage d’éclosion plus faible dans les croisements interspécifiques ainsi que la présence d’une barrière pré-zygotique en lien avec le bouquet phéromonal émis par les femelles. A la lumière de ces résultats plusieurs scénarios évolutifs ayant permis la divergence entre ces taxons peuvent-être proposés et la classification de ces deux entités génétiques en temps qu’espèces peut être discutée.

retour à la liste des exposés 2016, 14 avr. CollectifCollectif * ABC-day and more at CBGP, Montpellier 52

* Organisateur : Arnaud Estoup
   Groupes thématiques associés :
      • Biologie, écologie et évolution des espèces envahissantes (B4E). Animation : Carine Brouat et Arnaud Estoup
      • Génomique statistique et évolutive des populations. Animation : Miguel Navascués et Renaud Vitalis

Les méthodes statistiques ABC (approximate Bayesian computation) sont basées sur la comparaison de jeux de données simulés à un jeu de données observées. Ces méthodes d'inférence génériques connaissent un succès considérable depuis un peu plus de 10 ans, notamment en génétique des populations et biologie évolutive. Elles permettent de réaliser des inférences concernant le choix d'un "meilleur modèle" parmi un ensemble de modèles et l'estimation de paramètres pour un modèle donné, ceci pour des modèles potentiellement complexes (par exemple ceux formalisés lors de l'analyse de scénarios d'invasion biologique) et de gros jeux de données.
L'émergence de données génomiques massives type NGS (new generation sequencing) renforce encore l'intérêt de ce type de méthodes. Très récemment, de nouvelles approches ABC basées sur des algorithmes random forest issus des techniques d'apprentissage automatique (machine learning) montrent des performances encore supérieures aux techniques ABC standards, ceci pour des efforts de calculs beaucoup plus faibles.
Au cours de cette réunion nous présenterons ces méthodologies ABC en insistant sur les plus récentes (notamment ABC random forest) et leurs applications. Une grande place sera laissé à la discussion entre non-experts et experts d'où le nombre relativement faible d'orateurs.
Consultez le programme détaillé.

retour à la liste des exposés 2016, 7 avr. F. Clemente Kimtree: dealing with ascertainment bias and selection using SNP data 51

The revolution in sequence data generation for model and non-model species has led to various approaches trying to make this ever-increasing amount of information accessible. Whereas early methods were forced to rely on mathematically convenient approximations to the underlying evolutionary processes, advances in computing power now enable complex likelihood-based inference.
Here, we present an extension of KimTree, a previously developed method for estimating divergence times among populations based on the Kimura diffusion approximation for the evolution of neutral alleles. We explore different ways to correct for ascertainment bias created due to analysing SNP data and apply the model to simulated data of autosomes and sex chromosomes to jointly infer divergence times, which are informative about the effective sex-ratio in the studied populations. Moreover, we extend the method to identify loci under positive selection, using information about the expected allele frequency distribution after a selective sweep.
The performance of the model is evaluated under various demographic scenarios. We find considerable improvement in the accuracy and robustness of parameter estimation compared to the original version of KimTree.

retour à la liste des exposés 2016, 29 mar. S. McCairns Tipping the scales. Other lessons in adaptive evolution from the three-spine stickleback 50

The threespine stickleback (Gasterosteus aculeatus) has emerged as an important model for the study of adaptive evolution. Perhaps the species' biggest – or at least most recent – claim to fame stems from evidence of parallel evolution of its defensive structures associated with the colonization of freshwater habitats throughout its global distribution. However, there is more to this little fish than what lurks below the surface.
In this talk, I will give a brief overview of some the 'atypical' questions being addressed through use of the stickleback model, presenting data and ideas from my two most recent projects. The first explores what adaptive variation might be found within the transcriptome. The second returns to the question of defensive armouring in a system that does not fit the typical story of freshwater colonization.
Though this work is still ongoing, I believe it an instructive reminder of the roles of convergence, contingency and correlated selection.

retour à la liste des exposés 2016, 15 mar. A. Appelgren Conséquences évolutives de la structuration des populations d'un ectoparasite à différentes échelles spatiales :
approches empiriques sur le système puce des oiseaux-passereaux

L'évolution divergente est un processus clef générant de la biodiversité. Elle peut avoir lieu entre localités, via la réduction des flux de gènes suivie par l'adaptation locale ou la dérive génétique ou au sein des localités via la spécialisation écologique.
Dans le cas des systèmes parasitaires à hôtes multiples, l'adaptation dépend des taux relatifs de flux de gènes des hôtes et des parasites entre différentes localités, ainsi que des échanges locaux de parasites entre différents types hôtes. En combinant génétique des populations et expérimentations, nous avons examiné comment l'adaptation et l'isolation génétique façonnent les trajectoires évolutives des parasites.
En nous basant sur l'étude de la puce Ceratophyllus gallinae, un parasite supposé généraliste et deux de ses hôtes, la mésange charbonnière Parus major et le gobe-mouche à collier Ficedula albicollis, nous avons étudié la structure génétique des populations et l'adaptation du parasite au sein d'un paysage fragmenté. Les analyses de marqueurs neutres révèlent que les populations de puce sont différenciées à une échelle spatiale fine et fréquemment entre les deux espèces hôtes. De plus, nos résultats indiquent une adaptation des parasites pour chaque type d'hôte ; une spécialisation pour différents hôtes serait donc à l'œuvre chez cette puce. Enfin, la réponse des hôtes aux parasites s'est montrée variable entre nos zones réplica. L'histoire des populations d'hôtes pourrait donc influer sur la coévolution avec leur parasites.
Ce système semble donc localement façonné à la fois par une isolation génétique et une sélection par différents hôtes. Des résultats provenant de nouveaux sites d'études permettraient d'évaluer dans quelle mesure cette évolution divergente peut être génératrice de biodiversité.

retour à la liste des exposés 2016, 8 mar. F. Mahé Vers un meilleur filtrage des données de séquençage pour les analyses de diversité environnementale 48

Les approches de métagénomique ciblée (visant par exemple des fragments des gènes 16S, 18S ou ITS) sont devenues routinières sans qu'un réel consensus ait été atteint sur les meilleures stratégies de préparation et nettoyage des données de séquençage.
Je présenterai mes travaux concernant le clustering, la détection de chimères et le filtrage basé sur la qualité.

retour à la liste des exposés 2016, 16 fév. C. Walton The evolution of malaria vectors in Southeast Asia 47

Southeast Asia has a high biodiversity of Anopheles species, many of which are malaria vectors. This talk will focus on the leucosphyrus group that contains many vectors of both human and simian malarias.
Using a combination of phylogenetics, population genetics, landscape genomics and genome scans, I will look at the factors (present and ongoing) that have facilitated the diversification and geographic spread of vectors in this group.
This has resulted in the multiple members of the Anopheles dirus complex that transmit malaria throughout mainland Southeast Asia today.

retour à la liste des exposés 2016, 2 fév. J. Claude Variations du phénotype crânien dans les populations naturelles chez les vertébrés : perspectives à l'interface entre morphométrie géométrique, génomique et génétique quantitative 46

Longtemps et toujours utilisés en taxonomie, le crâne et les dents ont été une source importante d'information pour définir des caractères diagnostiques ou bien pour replacer des fossiles dans une phylogénie. Mais que sait-on au juste de leur plasticité phénotypique et de leur héritabilité ? Comment les traits du crâne et des dents covarient-ils entre eux et avec les paramètres environnementaux ? Peut-on faire des prédictions quant-aux trajectoires évolutives qu'ont suivi différentes populations ?
Le mariage des méthodes de quantification des formes avec l'utilisation de nouvelles méthodes en génétique quantitative devrait permettre de mieux estimer la part héritable et non héritable de la variation et de la covariation des traits dans la nature. Ceci offre ainsi l'opportunité de comprendre les différences inter-populationnelles de manière fonctionnelle et évolutionniste.
Je montrerai que l'étude de la variation phénotypique peut ouvrir des questions majeures à l'interface entre génomique fonctionnelle et génomique des populations. J'expliquerai finalement les limites de ces approches, et monterai pourquoi l'analyse des phénotypes complexes en contexte naturel demande un échantillonnage élevé et/ou des protocoles réfléchis bien en amont, avec parfois un besoin de retour aux expériences en laboratoire.

retour à la liste des exposés 2015, 16 déc. V. Thouzeau Inférence statistique des changements culturels et démographiques en Asie Centrale à l'aide de données linguistiques et génétiques 45

La génétique des populations permet de reconstruire l'évolution démographique de l'espèce humaine à l'aide des données génomiques des individus contemporains. Le développement récent d'outils statistiques appliqués à des jeux de données génétiques de plus en plus denses offre la possibilité d'étudier des modèles d'évolution très complexes (Verdu et al., 2009, Aimé et al., 2013). Au cours de ma thèse, je m'attache à reconstruire conjointement les histoires démographiques et culturelles des populations humaines actuelles en Asie Centrale à partir de données génétiques et linguistiques échantillonnées dans les mêmes populations.
Pour ce faire, j'utilise les méthodes ABC appliquées à l'analyse de données génétiques (Csilléry et al., 2010). Les simulations génétiques et leur analyse sont réalisées classiquement, tandis que la simulation de données linguistiques et le calcul de statistiques résumées a nécessité la conception d'un logiciel dédié. Les simulations de données génétiques et linguistiques sont comparées à des données réelles, ce qui permet de sélectionner conjointement les scénario d'évolutions démographiques et culturelles pour les mêmes populations, puis d'estimer leur temps de divergences, l'évolution de leurs démographies et l'histoire des migrations.
Les premiers résultats indiquent que les méthodes ABC semblent bien adaptées au traitement de larges jeux de données linguistiques. De plus, la comparaison entre des scénarios génétiques et linguistiques complexes permise par cette méthode offre de nouvelles informations sur l'évolution des populations d'Asie Centrale et permet de quantifier l'importance de phénomènes migratoires historiquement difficile à mesurer.

retour à la liste des exposés 2015, 11 déc. C. Diagne Communautés de parasites, immunité et succès d’invasion de rongeurs commensaux : cas du rat noir et de la souris domestique au Sénégal 44

Les invasions biologiques sont de plus en plus fréquentes, avec des conséquences importantes sur la biodiversité et la santé humaine. Étudier les mécanismes qui les expliquent permet simultanément (i) d’envisager des stratégies efficaces de contrôle et de prévention et (ii) d’étudier divers processus écologiques et évolutifs sur des échelles de temps contemporaines.
Plusieurs hypothèses basées sur le parasitisme et l’immunité des hôtes sont proposées pour expliquer le succès des espèces envahissantes. Ainsi, au cours de l’invasion, les hôtes exotiques (1) perdraient leurs parasites naturels (Enemy Release, ER), (2) transfèreraient leurs parasites exotiques aux hôtes natifs (Spill-Over, SO) et/ou (3) amplifieraient les cycles des parasites natifs au sein des hôtes locaux (Spill-Back, SB). En relation avec ces changements dans les interactions hôtes-parasites, l’hypothèse EICA (Evolution of Increased Competitive Ability) prédit une modulation des ressources de l’hôte envahissant via un investissement moins important dans les réponses immunitaires coûteuses (inflammation) au profit de réponses immunitaires beaucoup moins coûteuses (réponses médiées par les anticorps) et de capacités de reproduction et de dispersion des populations sur le front d’invasion.
Le but de ma thèse est de tester ces prédictions dans le cadre de deux invasions actuellement en cours au Sénégal : celles du rat noir Rattus rattus et de la souris domestique Mus musculus domesticus, deux espèces envahissantes majeures tant par leurs impacts (économique, sanitaire, écologique) que par leur distribution quasiment mondiale. Mes travaux se basent sur un dispositif d’échantillonnage en populations naturelles et sur le développement d’approches comparatives le long d’un gradient d’invasion pour chacune des deux espèces exotiques. Les patrons de structure (prévalence, abondance, richesse) de deux communautés de parasites (helminthes gastro-intestinaux, bactéries pathogènes) et les profils immunitaires (réponses médiées par les anticorps naturels, inflammation) des rongeurs commensaux exotiques (M. m. domesticus, R. rattus) et/ou natifs (Mastomys spp.) ont été comparés pour des localités situées dans des régions anciennement envahies (depuis plus de 100 ans), récemment envahies (depuis moins de 30 ans : front d’invasion) et non envahies.
Mes résultats montrent des variations dans la structure des communautés de parasites et les réponses immunitaires des hôtes natifs et exotiques. Les tendances observées, aussi bien pour les communautés de parasites que pour les composantes immunitaires étudiées le long des deux routes d’invasion, attestent de patrons globalement plus complexes qu’attendu sous les hypothèses de départ, suggérant l’existence de relations complexes entre caractéristiques des communautés d’hôtes et de parasites, investissement immunitaire, conditions environnementales et invasions biologiques. Des approches expérimentales doivent être envisagées afin de déterminer les conséquences et les mécanismes sous-jacents aux différents phénomènes observés.

retour à la liste des exposés 2015, 1er déc. E. Charles Présentation de la société montpelliéraine ApoH-Technologies 43

ApoH-Technologies est une société à taille humaine composée de chercheurs qui a développé depuis le milieu des années 2000 un procédé qui permet, lors du prétraitement d'échantillons, de concentrer de façon extrêmement sensible et rapide tous types de bactéries ou virus par la fixation de ces derniers sur des billes magnétiques recouvertes de la protéine Apolipoprotéine H. Ceci permet une détection beaucoup plus sensible lors des diagnostics.
Lors de cet exposé, nous présenterons la base scientifique de notre technologie puis nous vous proposons d'échanger autour de vos besoins et des applications multiples de l'ApoH, sachant que ce procédé est polyspécifique et a de nombreux champs d'application, tant dans les domaines de la santé humaine et de la santé animale que sur le plan environnemental (boues, eaux, etc.). Cette méthode est compatible avec l'ensemble des méthodes de détection existantes.

retour à la liste des exposés 2015, 17 nov. T. Decaëns Barcoding ADN et traits fonctionnels pour l'étude de la dynamique des communautés de vers de terre tropicaux 42

La plupart des invertébrés du sol sont caractérisés par un important déficit taxonomique. Les vers de terre ne dérogent pas à ce constat, les quelques 6000 espèces actuellement décrites ne représentant probablement pas plus de la moitié de la diversité réelle de ce groupe. La taxonomie de ce groupe est particulièrement mal résolue dans les régions tropicales, entrainant des difficultés d'identification, ou simplement de délimitation des espèces, et un manque particulièrement criant d'études notamment dans le domaine de l'écologie des communautés. Le barcoding ADN a été proposé comme un outil intéressant pour contrer ce problème en permettant notamment l'utilisation de proxy moléculaires d'espèces pour décrire la diversité et la structures des communautés dans des régions où la taxonomie est encore méconnue.
Nous présentons ici les résultats d'un projet débuté en 2010 qui nous a conduit à échantillonner les vers de terre dans 8 localités forestières en Guyane Française. Le code-barres ADN standard du gène COI a été séquencé pour plus de 2500 spécimens, permettant la mise en évidence d'une diversité de vers de terre insoupçonnée. Couplée à l'utilisation de traits fonctionnels, cette approche nous a permis de réaliser une typologie fonctionnelle des vers de terre de la station des Nouragues. L'analyse de la structure fonctionnelle des communautés par projection des relevés d'espèces sur une typologie de référence met en évidence que la plupart des communautés comportent une proportion équivalente des différents groupes fonctionnels préalablement définis. Seuls quelques habitats présentant des contraintes environnementales spécifiques (forêts sur sols profonds et forêts périodiquement inondées) se démarquent de ce schéma général en présentant une représentation plus importante de certains groupes fonctionnels particuliers.

retour à la liste des exposés 2015, 3 nov. Y. Desdevises Interactions coévolutives entre microalgues et virus géants 41

Les prasinovirus (virus géants à ADN double-brin, famille des Phycodnaviridae) forment avec les microalgues prasinophytes un système hôte-virus dans lequel de nombreuses souches ont été décrites et isolées. Dans les océans, ces microalgues sont principalement composées des genres Ostreococcus, Bathycoccus et Micromonas, qui jouent un rôle écologique important.
Nous avons séquencé plusieurs génomes complets de prasinovirus et de leurs hôtes, permettant de disposer d'outils moléculaires puissants pour étudier la diversité, l'évolution et les interactions coévolutives au sein de cette association. Nous avons mesuré le degré de cospéciation virus-microalgue en considérant la spécificité des virus pour leurs hôtes, testée expérimentalement, couplée à leurs phylogénies. Nous avons également comparé les divergences évolutives relatives chez les hôtes et les virus : les hôtes montrent des divergences clairement plus élevées que leurs virus ! Ce résultat singulier est à interpréter en fonction du profil de cospéciation, qui suggère un scénario coévolutif complexe. En outre, les données génomiques ont permis de mettre en évidence des transferts de gènes dans les génomes viraux, dont certains probables entre hôtes et virus. Enfin, nous avons tenté d'identifier les déterminants de la burst size des Phycodnaviridae, à l'aide d'une approche comparative, et les résultats obtenus vont à l'encontre des hypothèses courantes dans ce domaine.
Ainsi, ces données génomiques et évolutives permettent de mettre en évidence l'histoire complexe et mosaïque de l'association formée par les prasinophytes et leurs virus.

retour à la liste des exposés 2015, 30 oct. B. Linard Metagenome skimming and large-scale comparative genomics of complex arthropod communities 40

The broad potential offered by shotgun sequencing to the exploration of biodiversity is overcoming past paradigms of biology. Today, shallow sequencing of samples representing complex arthropod communities can be used to explore a wide variety of questions, places and communities which remained inaccessible until now. Such "metagenomic skimming" has already been used as an alternative approach for building large-scale phylogenies or explore soil arthropod microfauna (1-3) and shows potential for biodiversity analysis and biomonitoring (4,5).
Our previous works also showed that shallow sequencing of insect gut content or bulk extracted specimens can recover diet remnants and bacterial symbiotic patterns (6,7) and first, I will briefly discuss the potential of metagenomic symbiont reads either to reveal dynamics of interactions between predator/prey or to build exploratory food webs.
Strikingly, these studies generally involve the use of ethanol as a preserving media, but few attempts were made to exploit this resource (8). In a second part, I aim to raise awareness about the potential of preserving ethanol. We realized an extensive multi-level biodiversity profiling of the ethanol used for collecting insects from different communities. I will discuss the species recovery made from the preserving media and why concomitant DNAs also appear to be an exploration of symbiotic/parasitic interactions and gut content. It appears that neglecting the preserving media is misusing a source of genetic material which could strengthen evolutionary, ecological and biodiversity studies.

  1. Andújar C. et al. – Phylogenetic community ecology of soil biodiversity using mitochondrial metagenomics. – Mol. Ecol.
  2. Crampton-Platt A. et al. – Soup to tree: the phylogeny of beetles inferred by mitochondrial metagenomics of a Bornean rainforest sample. – Mol. Biol. Evol
  3. Gómez-Rodríguez C. et al. – Validating the power of mitochondrial metagenomics for community ecology and phylogenetics of complex assemblages. – Methods Ecol. Evol.
  4. Zhou X. et al. – Ultra-deep sequencing enables high-fidelity recovery of biodiversity for bulk arthropod samples without PCR amplification. – Gigascience
  5. Tang M. et al. – High-throughput monitoring of wild bee diversity and abundance via mitogenomics. – Methods Ecol. Evol.
  6. Paula D.P. et al., 2014. – Detection and decay rates of prey and prey symbionts in the gut of a predator through metagenomics. – Mol. Ecol. Resour.
  7. Linard B. et al., 2015. – Metagenome skimming of insect specimen pools: potential for comparative genomics. – Genome Biol. Evol.
  8. Hajibabaei M. et al., 2012. – Assessing biodiversity of a freshwater benthic macroinvertebrate community through non-destructive environmental barcoding of DNA from preservative ethanol. – BMC Ecol.
retour à la liste des exposés 2015, 26 oct. M. Hoodle An overview of the biocontrol program targeting Asian citrus psyllid in California 39

Asian citrus psyllid (ACP), Diaphorina citri, is an invasive pest that threatens the economic viability of the citrus industry in California (USA) because it vectors a bacterium that this the causative agent of lethal citrus disease, huanglongbing (HLB, also known as citrus greening).
Classical biological control of ACP has focused on two species of parasitoid, Tamarixia radiata and Diaphorencyrtus aligarhensis, collected from Punjab Pakistan, with releases targeting pest populations in urban areas. HLB is being detected in increasing numbers of citrus trees in urban areas but has not yet been found in commercial citrus production areas (ACP is being found with increasing frequency in orchards).
This presentation will cover aspects of the biocontrol program, the biology of ACP and HLB, and their economic impacts. This talk may be timely and of interest to Mediterranean-based entomologists, as Trioza erytreae, a psyllid that spreads a related bacterium that causes "HLB-like" disease in citrus, has been detected in Spain and Portugal.

retour à la liste des exposés 2015, 23 oct. J. Pisano SOUTENANCE THÈSE
Histoires évolutives de rongeurs holarctiques : approche micro- et macroévolutive

La biodiversité n'est pas stable dans le temps et l'espace. Elle évolue en réponse à différents facteurs. À l'échelle macroévolutive, les moteurs de diversité sont essentiellement les changements tectoniques majeurs, climatiques globaux et environnementaux. Ils sont connus pour avoir façonné les patrons évolutifs de groupes d'espèces sur de grandes échelles spatiales et temporelles. À l'échelle microévolutive, les moteurs de diversité sont majoritairement liés à des forces évolutives telles que la mutation, la dérive génétique, la sélection ou la dispersion. Ils rythment l'évolution de la biodiversité populationnelle à une plus petite échelle spatiale et temporelle. Dans le cadre de cette thèse, le but a été de construire un cadre évolutif stable permettant de nous éclairer sur les processus évolutifs et/ou les facteurs qui ont rythmé l'histoire évolutive d'espèces et de populations de rongeurs.
Pour étudier l'évolution de la biodiversité à l'échelle macroévolutive, nous avons pris comme modèle biologique la superfamille des Dipodoidea (Rongeurs : Myodonta). Groupe frère des Muroidea, la superfamille des Dipodoidea comprend trois grands groupes d'organismes : les sicistes (Sicistinae), les souris-sauteuses (Zapodinae) et les gerboises (Allactaginae, Cardiocraniinae, Dipodinae et Euchoreutinae). Dans la littérature, la superfamille des Dipodoidea comprend 51 espèces réparties dans 16 genres de six sous-familles, toutes de la famille des Dipodidae mais cette classification basée essentiellement sur des données morphologiques est très controversée. Avant cette thèse, aucune phylogénie moléculaire des Dipodoidea n'avait été reconstruite. De plus, les Dipodoidea sont particulièrement intéressants pour tester divers scénarios biogéographiques étant donné certaines distributions disjointes dans l'Holarctique et les nombreuses espèces réparties dans les déserts d'Asie et d'Afrique. Il est donc intéressant de comprendre comment ces patrons de distribution disjoints sur l'Holarctique (e.g. Afrique du Nord, Amérique du Nord) ont été mis en place et 'quand et où' ces différents groupes sont apparus.
Lors de cette thèse, pour la première fois, une phylogénie moléculaire comprenant 20 des 51 espèces de Dipodoidea a été reconstruite à partir de quatre gènes nucléaires (BRCA1, GHR, IRBP, RAG1). Cette phylogénie moléculaire a ensuite été comparée à une phylogénie morphologique reconstruite sur base des caractères de la dentition, de la bulle auditive, du gland du pénis et des glandes reproductives accessoires. Cela a permis de comprendre que les nombreuses controverses autour de la taxonomie et de la systématique des Dipodoidea étaient dues à des homologies qui brouillaient le signal phylogénétique. Ainsi, une nouvelle taxonomie des Dipodoidea a pu être proposée. La superfamille des Dipodoidea est dorénavant constituée de 3 familles (Sminthidae, Zapodidae, Dipodidae) et de 19 genres. Ensuite, pour étudier l'histoire évolutive biogéographique de la superfamille des Dipodoidea, l'échantillonnage taxonomique a été augmenté. La phylogénie moléculaire la plus complète à ce jour incluant 34 espèces de Dipodoidea a pu ainsi être reconstruite sur base du gène mitochondrial du cytochrome b et des mêmes gènes nucléaires utilisés précédemment. Lors de cette seconde étude, nous avons pu montrer que la radiation des Dipodoidea modernes a eu lieu au Paléocène supérieur dans la région d'Asie Centrale et de l'Himalaya-Plateau Tibétain et que, de façon générale, leur histoire évolutive a été rythmée par les grands bouleversements climatiques et environnementaux engendrés par la surrection de l'Himalaya et du Plateau Tibétain.
Pour étudier l'évolution de la biodiversité à l'échelle microévolutive, nous avons pris comme modèle biologique le campagnol roussâtre (Myodes glareolus). Les populations de campagnol roussâtre sont réparties en plusieurs lignées mitochondriales distribuées sur une large zone de la région paléarctique. L'une d'elles, caractérisée par le génome mitochondrial du campagnol de la taïga (Myodes rutilus), se distribue de la moitié supérieure de la Suède à travers la Finlande jusqu'au centre de la Russie. En Finlande, cette lignée introgressée (mitotype RUT) vient au contact d'une autre lignée du campagnol roussâtre (mitotype GLA). Il a été proposé que cette zone de contact en Finlande soit le résultat d'un contact secondaire. Cependant, étant donné qu'aucune différenciation nucléaire n'a été observée entre les mitotypes GLA et RUT, il n'est pas clair si cette zone de contact résulte bien d'un contact secondaire (deux évènements de recolonisation de la Finlande). Une autre hypothèse suggérant un seul événement de recolonisation de la Finlande pourrait également expliquer ce patron de discordance mito-nucléaire.
Lors de cette thèse, nous avons étudié la zone de contact entre les mitotypes GLA et RUT située au centre de Finlande sur base de 17 marqueurs microsatellites et du cytochrome b. Notre but était d'estimer si la Finlande a connu un ou deux évènements de recolonisation postglaciaire et donc, de mieux comprendre si la zone de contact résulte ou non d'un contact secondaire entre les deux mitotypes. Les approches classiques de génétique des populations et de clustering ne nous ont pas permis de valider l'une ou l'autre des hypothèses du fait que la dispersion était limitée dans l'espace et que la différenciation génétique nucléaire entre les campagnols de Finlande était faible. Par conséquent, pour valider définitivement une des deux hypothèses, nous avons dû utiliser des analyses de clines de fréquences alléliques de marqueurs neutres. Celle-ci a montré que le cytb et 16 des 17 microsatellites présentaient des changements de fréquences alléliques entre les mitotypes GLA et RUT et que, par conséquent, la zone de contact entre les mitotypes GLA et RUT correspondait bien à une zone de contact secondaire résultant de deux évènements de recolonisation indépendants.
En conclusion, cette thèse m'a permis de mieux comprendre comment la biodiversité évolue en réponse à différents facteurs. Étudier la biodiversité en utilisant des approches macroévolutives et microévolutives est très intéressant car cela permet d'avoir un regard large sur la manière avec laquelle les espèces, les populations et leurs génomes évoluent.

retour à la liste des exposés 2015, 1er oct. N. Ali Communautés de nématodes phytoparasites associées à l'olivier : réponses aux forçages anthropiques et environnementaux 37

Les interventions humaines de plus en plus fréquentes et persistantes dans les écosystèmes d'une part et l'intensification des systèmes de cultures d'autre part, qui s'accompagne pour partie de méthodes radicales pour combattre les bio-agresseurs des cultures, nous posent de multiples questions au sujet des risques écologiques liés aux changements des milieux, dont les perturbations induites sur les communautés d'organismes vivants. Les nématodes phytoparasites (NPP), vers ronds microscopiques telluriques qui occasionnent des pertes de production végétale importantes, sont partout présents en communautés. Ces nématodes répondent rapidement aux forçages extérieurs (e.g. anthropiques et environnementaux) par des modifications de la structure de leurs communautés.
Par ce travail de thèse, nous cherchons à mieux comprendre l'effet des facteurs impliqués dans l'assemblage des espèces de NPP en communautés associées à l'olivier méditerranéen et à déterminer la réponse de ces communautés aux forçages imposés par la domestication de l'olivier, par l'intensification de sa culture et par différents facteurs environnementaux. L'étude a été réalisée au Maroc dans toutes les régions oléicoles (vergers traditionnels à faible densité et vergers à haute-densité), dans les zones refuge d'olivier sauvage (oléastre) et sur olivier féral. Les facteurs pédoclimatiques qui caractérisent les sites d'échantillonnage ont également été pris en considération. L'analyse de la nématofaune a révélé une grande diversité spécifique, de nombreuses espèces étant décrites pour la première fois sur olivier et une nouvelle espèce (Meloidogyne spartelensis) ayant été découverte.
La diversité, la composition taxonomique, trophique et fonctionnelle, la dominance des taxons, les patrons de communautés sont fortement affectés par les différents forçages pris en compte. Le gradient d'anthropisation croissante (sauvage vs féral vs cultivé traditionnel vs cultivé haute-densité) est la variable qui impacte le plus la diversité par réduction de la richesse spécifique et l'augmentation de l'abondance en NPP. L'étude a également porté une attention particulière sur la diversité des nématodes à galles des racines du genre Meloidogyne, un des principaux ravageurs de l'olivier. Elle a indiqué la dispersion de M. javanica dans les vergers et sur olivier féral, alors que d'autres espèces (M. arenaria, M. hapla et M. spartelensis) sont confinées dans les zones refuge des oléastres. Afin d'analyser la diversité génétique, des marqueurs morphologiques et moléculaires ont dévoilé d'une diversité importante entre et au sein des différentes populations de Meloidogyne.
Les études diligentées dans le cadre de cette thèse confirment que la diversité et la structure des communautés de NPP pourraient être des indicateurs pertinents pour évaluer la santé des sols dans les agro et écosystèmes, en corrélant diversité et pathogénicité des communautés. Elles soulignent donc l'importance de la diversité parasitaire comme variable prioritaire à prendre en compte pour inspirer des stratégies de gestion des parasites basées sur le concept de résilience de la diversité (même s'il s'agit de parasites), pour une gestion durable des communautés de NPP et la préservation des milieux.

retour à la liste des exposés 2015, 29 sep. G. Fried L’apport des suivis à grande échelle pour la compréhension de la dynamique de la flore des champs cultivés 36

La flore adventice des champs cultivés comprend environ 1 200 espèces en France. Certaines, à l'origine de pertes de rendement des cultures, imposent des opérations de désherbage. L'utilisation intensive de produits phytosanitaires au cours des dernières décennies a conduit à de nombreux effets non-intentionnels (ENI) : pollution des eaux, augmentation des populations résistantes, effets sur des espèces non-cibles. Le développement d'approches agro-écologiques amène à reconsidérer la nuisibilité de la flore au regard de sa position à la base des réseaux trophiques de l'agrosystème, qui lui confère un rôle clé dans la fourniture de services écosystémiques. Dans le cadre du plan Ecophyto (qui ambitionne de réduire de 50% l'usage des pesticides d'ici 2025), le Ministère de l'Agriculture a redéployé plusieurs dispositifs permettant de mieux suivre la dynamique des bio-agresseurs (ravageurs, maladies, adventices) mais aussi des ENI sur la biodiversité. Au-delà des objectifs appliqués (surveillance, adaptation des traitements, détection d'ENI), ce type de dispositifs à grande échelle permet d'améliorer les connaissances théoriques sur le fonctionnement des communautés végétales en milieux très perturbés. Cette présentation propose une synthèse des principaux enseignements tirés depuis 10 ans à partir du réseau Biovigilance Flore, qui a engendré près de 20 000 relevés floristiques sur 1 440 parcelles entre 2002 et 2010.
Les règles d'assemblage des communautés adventices indiquent une forte structuration par le type de culture et le précédent cultural. L'effet 'culture' nous amène à un premier questionnement :

  • peut-on expliquer le degré de spécialisation dans une culture en fonction des traits des espèces ?
  • peut-on identifier plus précisément les pratiques agricoles qui sélectionnent ces spécialistes ?

L'effet 'précédent cultural' suggère un effet des pratiques des années précédentes via l'inertie de la banque de graines du sol. Reste alors à déterminer quel est le poids respectif de cette inertie par rapport au filtrage direct lié aux conditions de l'année ? On peut alors concevoir comme une méta-communauté temporelle les communautés qui se succèdent sur une même parcelle, qui sont reliées par la dispersion temporelle des espèces mais filtrées par des conditions annuelles différentes (culture et pratiques associées).
Pour la culture du colza, une approche fonctionnelle révèle le rôle clé des traits de phénologie (date de germination), du poids des semences, ainsi que de la tolérance à l'ombrage et aux herbicides. Une approche taxonomique montre une sélection des espèces de la famille des Brassicacées après désherbage suggérant un processus de mimétisme avec le colza (Vavilovian mimicry). Le degré de spécialisation à l'échelle de la parcelle est corrélé positivement à un IFT herbicide élevé et négativement à la proportion de cultures de printemps dans la rotation. L'échelle de la succession des cultures apparaît donc comme un des leviers majeurs pour piloter la trajectoire des flores et éviter de sélectionner des espèces problématiques.
Les premiers résultats de l'approche méta-communauté indiquent un effet largement prépondérant des conditions annuelles, surtout celles liées la différence de dates de semis, les autres traits de la culture (hauteur, architecture, espacement des rangs) ayant une influence beaucoup plus faible. L'effet de la dispersion temporelle est non-négligeable. Cela révèle que l'optimisation du contrôle des adventices par les rotations doit avant tout viser à diversifier les dates de semis des cultures se succédant.

retour à la liste des exposés 2015, 22 sep. G. Thébaud Modélisation spatio-temporelle de la dispersion d'un virus de plantes pour estimer des paramètres, hiérarchiser leur influence et optimiser la gestion de l'épidémie 35

Les stratégies de gestion collective des maladies des plantes sont généralement basées sur des avis d'experts. Une approche alternative qui sera présentée consiste à modéliser conjointement les processus épidémiques et la gestion d'une épidémie, afin d'estimer les paramètres épidémiologiques, de hiérarchiser leur influence et d'optimiser la gestion de la maladie.
Cette approche a été appliquée à la Sharka, maladie des Prunus (abricotier, pêcher, prunier) causée par le Plum pox virus (PPV), contre laquelle la lutte est obligatoire en France.
Dans un premier temps, nous avons développé un modèle SEIR spatio-temporel stochastique simulant l'épidémie et sa gestion afin d'estimer dans un cadre statistique bayésien les paramètres de dispersion du PPV à partir de 14 années de données de surveillance d'un bassin de production. Nous avons ensuite cherché à optimiser épidémiologiquement et économiquement la stratégie actuelle de gestion du PPV. Une analyse de sensibilité globale a permis de hiérarchiser les paramètres en fonction de leur influence sur les sorties du modèle et de restreindre ainsi le nombre de paramètres, qui ont été optimisés dans une seconde étape. Enfin, par une analyse de sensibilité restreinte aux valeurs réalistes des paramètres épidémiologiques de la Sharka, nous avons pu identifier des leviers d'action pour proposer des stratégies innovantes d'épidémiosurveillance et de lutte.

retour à la liste des exposés 2015, 4 sep. E. Toussaint Intégration des approches moléculaires pour l'étude de la systématique et des dynamiques macro-évolutives des insectes 34

L'intégration de données moléculaires pour l'étude des mécanismes gouvernant l'assemblage de la biodiversité a récemment connu d'importants développements. Ainsi, l'utilisation de phylogénies moléculaires et l'emploi d'horloges moléculaire relâchées permettent dorénavant d'étudier en détail l'origine et la dynamique macro-évolutive de groupes entiers.
Parallèlement, les méthodes de délimitations moléculaires d’espèces ont favorisé l’essor de la taxonomie intégrative, laquelle est cruciale dans le contexte actuel d'érosion de la biodiversité. A l'aide d’exemples empiriques, j'illustre l'importance de ces approches moléculaires et de leurs plus récents développements pour l'étude de plusieurs groupes d'insectes, aussi bien à l'échelle de processus micro-évolutifs que macro-évolutifs.
Les résultats que je présente montrent comment ces approches moléculaires récentes permettent de mieux cerner les mécanismes évolutifs à l'origine des processus de speciation et d'extinction. Ils illustrent aussi l'intérêt des approches intégratives en taxonomie, en particulier pour l'étude de complexes d'espèces cryptiques.

retour à la liste des exposés 2015, 15 jul. J.C. Illera Colonisation, diversification and extinction in Macaronesian birds: a synthesis of phylogenetic and fossil information 33

Understanding the age, origins and extinction of oceanic island biota has captivated the interest of evolutionary biologists since Darwin and Wallace. Because oceanic islands are discrete entities of small geographical size but with considerable habitat diversity, they provide ideal templates within which to study evolutionary processes. The peripheral North Atlantic islands, collectively referred to as Macaronesia, are considered a hot spot of biodiversity due to the fact that they contain a large proportion of endemic taxa (ca 25%).
Recent molecular studies are providing insight into the patterns of colonization and radiation within the extant avifauna, while paleontological studies have described many extinct avian species, sometimes identifying the causes and chronology of extinction. The aim of this talk is to introduce and show some of these phylogenetic and paleontological studies in order to understand the evolutionary and biogeographic history of the macaronesian avifauna. We then compare patterns for Macaronesia with those of other oceanic archipelagos to evaluate to what extent patterns may be generalised across regions.
Phylogenetic analyses have confirmed the close relationships between endemic macaronesian avifauna and the closest mainland areas (Europe and Africa), however, in contrast to other archipelagos of a similar age, we show that most extant birds appear to have colonized macaronesian archipelagos relatively recently, within the last four million years, despite some islands being approximately 30 million years old. Fossil records support the idea that higher species richness previously existed, with recent dating on bone collagen of selected extinct species suggesting that their extinction coincided with the arrival of aboriginal people ca 2500 years ago in the Canary Islands or the arrival of Europeans across all the macaronesian islands in the 14th century. It is plausible that these human mediated extinctions may have selectively acted upon older lineages, but there is little evidence available to evaluate this.

retour à la liste des exposés 2015, 9 jul. T. Brévault Arrêt sur un programme de recherche à Biopass, Dakar, Sénégal.
La biodiversité au service de la régulation des insectes ravageurs des cultures

Depuis mi-2012, je suis en poste au sein du programme BIOPASS (Biologie des populations animales sahélo-soudaniennes) sur le Campus IRD-/ISRA de Bel-Air à Dakar. Mes activités de recherche portent sur la régulation écologique des insectes ravageurs des cultures, dans deux systèmes de production agricole contrastés :

  • les cultures vivrières (céréales) dans les parcs agroforestiers du bassin arachidier,
  • le maraîchage dans la zone des Niayes.

Dans ces situations, l’érosion de la biodiversité et la perte de fonction de régulation biologique qui l’accompagne, liée à la fragmentation des habitats naturels ou à l’utilisation de pesticides, accroissent la sensibilité des écosystèmes cultivés aux bio-agresseurs.
Je m’intéresse à l’effet des pratiques agricoles et du contexte paysager sur la diversité des communautés d’ennemis naturels et leur fonction de régulation. Le paysage (ou mosaïque d’habitats) est l’échelle d’analyse et d’action privilégiée comme niveau d’organisation permettant d’appréhender les processus qui régissent les services de régulation. Mieux comprendre ces processus est un enjeu majeur pour élaborer des stratégies de gestion durable des ravageurs (en particulier lutte biologique par conservation). La biodiversité fonctionnelle (ici les ennemis naturels ou les éléments du paysage) est vue comme un facteur de résilience de l’écosystème face aux changements liés au climat et à l’usage des terres.
Le caractère multi-institutionnel de BIOPASS en fait un creuset pour le montage de projets de recherche avec les partenaires nationaux, en particulier ISRA (Institut sénégalais de recherches agricoles) et UCAD (Université Cheikh Anta Diop, Dakar). Trois projets en partenariat sont actuellement conduits :

  • "Biodiversité et gestion des bio-agresseurs dans les paysages agricoles" (BioBio). Programme d’excellence pour l’enseignement et la recherche au Sud (AIRD-PEERS, 2013-2015). Partenaires : UCAD, UMR ISA.
  • "Recherche de compromis entre productions et services écosystémiques fournis par les systèmes agroforestiers" (Safsé). Financement CIRAD-IRD (2012-2015). Partenaires : ISRA, CSE, UMR TETIS.
  • "Renforcement de la régulation écologique des insectes ravageurs des cultures de céréales sèches" (Recor). Programme de productivité agricole en Afrique de l’Ouest (PPAAO/WAAPP, 2013-2015). Partenaires : ISRA, CSE, UMR CBGP.
retour à la liste des exposés 2015, 9 jul. A. Chailleux Lutte biologique contre des espèces invasives : quelles sont les perspectives offertes par la mobilisation de plusieurs disciplines ? 31

Les invasions biologiques sont une menace majeure pour la biodiversité et l'agriculture et donc pour la sécurité alimentaire dans le monde. Le contrôle des espèces de ravageurs invasifs entraîne deux types d'effets secondaires majeurs :

  • ceux liés à l'utilisation massive de pesticides en réponse à des pullulations soudaines,
  • ceux liés à l'introduction d'un ennemi naturel exotique du fait de l'absence d'ennemis naturels autochtones adaptés.

Ces deux méthodes de contrôle, bien que pouvant être efficaces sur le ravageur cible, peuvent affecter de façon négative la santé humaine et l'environnement. Une alternative consiste à développer des programmes de lutte biologique par conservation adaptés aux espèces invasives, c'est-à-dire mobilisant une diversité d'ennemis naturels ayant des traits fonctionnels complémentaires, permettant ainsi d'atteindre des niveaux de contrôle satisfaisant.
Les études devant être menées dans cet objectif mobilisent de nombreuses disciplines, essentiellement l'écologie des populations et des communautés, mais aussi l'éthologie, l'écologie du paysage, la génétique des populations et la biologie de l'adaptation. Dans le cadre de la mise en place de mon affectation à Biopass, l'objectif de ce séminaire est de présenter le fil conducteur de mon projet scientifique et d'identifier les points de collaboration ainsi que les éventuelles attentes de votre unité sur ces thématiques scientifiques.
Ma mission à HortSys, que je présenterai, porte essentiellement sur l'étude des réseaux trophiques pour la mise au point de programmes de lutte biologique contre deux modèles biologiques principaux, la mineuse de la tomate Tuta absoluta et la mouche des fruits Bactrocera dorsalis. Les pistes de collaboration que j'ai déjà pu identifier seront aussi abordées.

retour à la liste des exposés 2015, 7 jul. D. Navia Les ravageurs invasifs. Un défi pour l'agriculture au Brésil 30

Le Brésil s'étend sur une grande partie du continent sud-américain et montre une remarquable diversité de climats et de biomes. Bien que l'industrie ait connu un grand développement, l'agriculture reste la base de l'économie, avec une production très diversifiée destinée au marché intérieur et à l'exportation.
Le Brésil a un rôle important à jouer pour la sécurité alimentaire mondiale et la FAO s'attend à ce que le pays produise 40% des ressources alimentaires vers 2050. Cependant, de gros défis restent à relever pour assurer la croissance et la durabilité de l'agriculture brésilienne. Au niveau phytosanitaire, il faut développer la prévention et la gestion des ravageurs invasifs. Parmi les facteurs aggravant la situation, on peut citer :

  • l'étendue des frontières terrestres avec d'autres pays à vocation agricole ou non, qui facilite l'introduction d'espèces invasives et en rendent difficile la détection ;
  • l'augmentation des importations de produits végétaux, en volume comme en diversité.

Ces facteurs, associés à l'insuffisance des infrastructures pour la prévention des ravageurs invasifs et à la vulnérabilité des agroécosystèmes, ont déjà eu un énorme impact tant socioéconomique qu'environnemental ces dernières années.
Je présenterai quelques exemples récents d'introduction de ravageurs menaçant l'agro-industrie, ainsi que les actions menées pour limiter leur impact : la chenille Helicoverpa armigera , la mouche asiatique Drosophila suzukii, le ravageur de l'Eucalyptus Thaumastocoris peregrinus, la mouche de la carambole Bactrocera carambolae, l'acarien rouge du palmier Raoiella indica. L'importance de la recherche et de l'information technique pour renforcer la protection phytosanitaire seront discutées.

retour à la liste des exposés 2015, 30 jun. M. Navascuès, A. Becheler et R. Vitalis Tracking adaptation to environmental changes in experimental or monitored populations: evaluation of a method to detect loci under selection 29

In a single isolated populations, allele frequencies will change through time subject to the processes of selection (acting on specific loci) and genetic drift (acting on the whole genome). Genetic data collected at different times can be used to make inferences on the effective population size (i.e. strength of drift) and to detect outlier loci, whose changes in allele frequencies are unlikely to be only the product of the inferred demography. However, the presence of self-fertilization may pose a problem for the detection of loci under selection. Selfing reduces the effective size of populations and the effective recombination among loci (promoting hitch-hiking).
We investigated the effect of the presence of partial selfing reproduction in the power and false discovery rate for the detection of selected loci. In addition, we characterized the footprint of selection along the chromosome containing the selected site.

retour à la liste des exposés 2015, 16 jun. J.M. Duplantier L'invasion du rat noir (Rattus rattus) en Afrique de l'Ouest : modalités, chronologie et situation actuelle 28

Le rat noir (Rattus rattus) est avec le rat d'égout (R. norvegicus) et la souris domestique (Mus musculus) l'une des trois espèces de rongeurs qui ont envahi la plus grande partie de la planète avec les déplacements humains. Après une rapide présentation de l'historique de cette invasion pour l'ensemble du continent africain, nous nous attacherons à analyser plus en détails la situation en Afrique de l'Ouest, puis celle sur le front de colonisation au Sénégal oriental.
Arrivé au milieu du 15ème siècle avec les premiers navigateurs portugais, il est resté longtemps cantonné aux zones côtières. L'importance respective pour son implantation des déchargements de navires et celle des naufrages est en discussion. Comme le montrent les données historiques (collections de Museum), la pénétration à l'intérieur du continent s'est d'abord effectuée par les voies navigables. Cette voie de dispersion a été supplantée depuis un siècle environ par le rail et la route, aussi bien d'après les échantillonnages réalisés durant cette période que d'après les analyses génétiques effectuées récemment.
Aujourd'hui le rat noir est en progression vers l'intérieur des terres mais sa limite nord en zone sahélienne semble mal établie, voire en régression : les changements climatiques, de modes de transport, d'habitat humain et la compétition avec une autre espèce envahissante, la souris domestique, sont des facteurs à prendre en considération.

retour à la liste des exposés 2015, 4-5 jun. CollectifCollectif Le printemps de Baillarguet 2015 : les journées des non-titulaires du campus 27

Quatre demi-journées au cours desquelles les non-titulaires ont l’opportunité de présenter leurs travaux de recherche et leurs posters aux personnes qui travaillent autour d'eux, dans un cadre convivial et relativement informel. Les présentations sont organisées en sessions thématiques, illustrant la diversité des travaux de recherche réalisés sur le campus. Vous pourrez découvrir les posters des doctorants et post-doctorants tout en savourant gourmandises, café ou buffet.
Cette manifestation printanière annuelle a pour but d'encourager les discussions scientifiques entre les personnels des différentes UMR autour des travaux des étudiants et de favoriser les contacts entre les étudiants des différentes UMR du campus. Pensez à la noter dans vos agendas.

retour à la liste des exposés 2015, 2 jun. J. Abbate Is recovery more important than resistance? Elevational disease distribution in a natural plant pathogen system: Insights from genetic variation in avoidance and recovery resistance. 26

Factors governing species distributions have become a central topic of discussion on the potential impacts of global climate change. The distribution of parasitic organisms is particularly important, as emerging and re-emerging infectious diseases are predicted to increasingly threaten public health, agriculture, and biodiversity. Experimental evidence for the ecological and evolutionary factors that may determine disease distributions in natural systems is sparse. In particular, the intimate association of species-specific parasites with their hosts, often having long and entwined evolutionary histories, is sometimes characterized by a co-evolutionary arms race which may also play an important role in shaping where disease is found.
Here, we investigated evolutionary factors that may contribute to the restricted distribution of anther-smut disease caused by Microbotryum spp. in high-elevation populations of its widespread host species, Silene vulgaris , in the alpine region of eastern France. Controlled laboratory inoculations were conducted in host populations from along four replicate transects to test the hypothesis that the pathogen is excluded from lower elevations by physiological resistance in the host.
We found that high-elevation hosts were actually more likely to have higher rates of avoidance resistance (i.e., lower rates of successful infection, classically used to test for "resistance" in this system), rates of recovery resistance (i.e., delay or clearance disease following infection) were higher in diseased plants originating from lower elevations.
Consistent with previous studies, we also found little variation in infectivity of fungal strains across elevation. These results indicate that spatial structure in host recovery resistance may contribute to the restricted distribution of anther-smut disease in S. vulgaris , whereas the contrary pattern of avoidance resistance may instead result from - rather than cause - the selective pressure of the sterilizing fungus' current elevational range.

retour à la liste des exposés 2015, 19 mai M. Joron Natural selection and the formation of a mimicry supergene in butterflies 25

Butterfly mimicry is characterised by powerful natural selection shaping extraordinary wing pattern convergence between species, as well as a rich diversity of distinct mimicry groups. With increasing genomic resources and huge natural diversity of phenotypes and ecologies, butterflies are an excellent system to explore the basis of adaptation and diversification.
I will present integrative research combining ecological, morphometric, genomic, and population genetic data to understand the factors influencing adaptive diversity. My talk will focus on the maintenance of adaptive polymorphism in an Amazonian butterfly, Heliconius numata, in which multiple wing pattern forms coexist and mimic the diversity of local mimicry groups in every locality. Ecological experiments show strong frequency-dependent selection which varies spatially in its direction, participating to the maintenance of polymorphism.
Wing pattern variation is controlled by a supergene, a co-adapted cluster of loci locked together by polymorphic inversions. We studied the differentiation of allelic blocks using population genomics and whole-genome resequencing of populations of H. numata and closely related species. Shared polymorphisms with a non-sister species suggest this supergene was probably initiated through ancient introgression. Genotype-phenotype association helps pinpointing the few co-adapted genes within the cluster, and reveal that many other genes seem to follow by mere hitchhiking, suggesting that coadaptation here could have direct evolutionary consequences for neighbouring genes. Behavioural experiments reveal disassortative mating based on inversion genotypes, suggesting sexual selection on inversions, perhaps influencing the stability of adaptive polymorphisms. Finally, polymorphism seems to have favoured the evolution of dominance relationships between wing patterns alleles.
Our results suggest that an initial inversion kick-started the formation of a complex genomic architecture with multiple evolutionary and ecological outcomes, and far-reaching consequences in terms of demographics, population differentiation, cladogenesis and community ecology.

Supergene alleles and mimicry polymorphism in Heliconius numata
retour à la liste des exposés 2015, 5 mai S. Jaulin et B. Louboutin Présentation des activités 2013-2014 de l'antenne régionale de l'OPIE 24

Depuis 2012, l'antenne du Languedoc-Roussillon de l'OPIE est hébergée au sein du CBGP. Elle travaille sur 4 secteurs d'activités en lien avec l'entomologie :

  1. études (inventaires et suivis) sur l'entomofaune, au travers de la conduite de plusieurs programmes en partenariat étroit avec d'autres structures ;
  2. formations professionnelles et initiations sur les insectes ;
  3. veille écologique au travers de groupes de travail, de commissions et de conseils scientifiques en lien avec la conservation ;
  4. publications.
Une synthèse des travaux menés sur les 2 dernières années sera présentée.

retour à la liste des exposés 2015, 28 avr. C. Morris et M. Barbier (animateurs) Mieux gérer les émergences de bioagresseurs
Séminaire de discussion et débat autour de cas d’études pour renforcer les liens interdisciplinaires entre Sciences de la Vie et Sciences sociales

Ce séminaire ouvert a pour objectif de mettre en discussion « bottom-up » des travaux de recherche (étude de cas) sur les émergences de maladies, particulièrement maladies des plantes, afin de :
– accentuer ou générer leur traitement pluri-disciplinaire pour rendre compte de la complexité des phénomènes d’émergence,
– identifier les verrous scientifiques et/ou les conditions d’investigation liés aux rapports Agriculture-Espaces naturels et aux rapports Sciences-Sociétés.

Les thèmes autour desquels se concentreront les discussions concernent :
– les agroécosystèmes dans leur rapport au paysage agroécologique (cultivé ou « sauvage »),
– les activités humaines liées à la protection des végétaux ; de la veille à la gestion des émergences,
– et, corrélativement, les activités de recherche tant du point de vue de la conception des objets et des projets que des notions et paradigmes qui leurs sont associés.

Ce séminaire itinérant en est à sa troisième édition. Il sera animé par Cindy Morris (INRA Avignon) et Marc Barbier (INRA Grignon).

NOTE : la journée est ouverte à tous. Si vous le souhaitez, vous êtes cordialement invités à venir faire part de vos travaux ou expériences propres.
Nous contacter

Vous trouverez le programme détaillé, le contexte et les attendus sur la page du séminaire.

retour à la liste des exposés 2015, 17 mar. P. Cruaud Sources hydrothermales et suintements froids : des écosystèmes marins profonds basés sur la chimiosynthèse microbienne 22

La découverte des sources hydrothermales océaniques dans le Pacifique oriental, il y a plus de 30 ans, puis celle des zones d'émission de fluides froids dans le golfe du Mexique quelques années plus tard, a profondément modifié la vision des océanographes sur la biologie de l'océan profond : le plus vaste écosystème de la planète ne se limite pas à de vastes habitats froids et obscurs. Le long des dorsales océaniques, sur les arcs volcaniques, dans les zones de subduction et sur les marges continentales passives, des "oasis de vie" existent, grâce à la chimiosynthèse microbienne.
De par la présence simultanée, dans un environnement sédimentaire, de sites hydrothermaux et de zones d’émission de fluides froids, le bassin de Guaymas, situé dans le Golfe de Californie (Mexique), est un lieu unique propice à l’étude comparative, en l’absence de barrière biogéographique, de ces deux écosystèmes.
Afin de mieux comprendre leur fonctionnement global, la diversité microbienne sédimentaire associée à différents types d’assemblages de surface présents au niveau du bassin de Guaymas (tapis microbiens, gastéropodes, bivalves vésicomyidés, ou encore vers tubicoles siboglinidés) a été explorée au niveau de ce bassin.
Cette étude a été réalisée en combinant différentes approches moléculaires complémentaires telles que le pyroséquençage, avec la mise en place d’une base de données spécialisée, l’hybridation fluorescente in situ (FISH) ou la PCR quantitative et constitue une partie de mon travail de thèse réalisé au centre Ifremer de Brest.
Elle met en évidence l’existence d’un système dynamique complexe fonctionnant en équilibre entre les communautés microbiennes sédimentaires, les organismes colonisant la surface du sédiment et la composition géochimique des eaux interstitielles.

retour à la liste des exposés 2015, 3 mar. P. Reynaud, G. Fried et J.F. Germain Hébergée au CBGP, une agence évalue les risques phytosanitaires vis-à-vis des arthropodes et des plantes invasives 21

Le Laboratoire de la Santé des Végétaux (LSV) est l'une des 11 entités de l'ANSES (Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail).
Il intervient, pour les milieux cultivés et forestiers, sur les risques biologiques de la santé des végétaux, incluant les plantes invasives, la détection d’organismes génétiquement modifiés, les auxiliaires ainsi que la quarantaine des végétaux importés et introduits sous dérogation au travers de 6 implantations géographiques spécifiques : Angers, Montpellier, Rennes, Nancy, Clermont-Ferrand et la Réunion.
Il est laboratoire national de référence sur ces thématiques et anime un réseau de 21 laboratoires officiels. Il participe, dans son domaine d’intervention, à l’accomplissement des missions de référence, de recherche, de veille, d’épidémiologie et d’expertise scientifique et technique de l’Agence. Il est partie prenante dans le Réseau Français de la Santé des Végétaux et participe à de nombreux projets collaboratifs de recherche, de partenariat et de développement de méthodes au niveau européen et international.
Par ses activités d’analyses (identification d'insectes, acariens et plantes invasives), de mise au point de méthodes, et d’expertise, l’unité apporte des éléments nécessaires à l’évaluation et à la gestion des risques dans ses domaines de compétences : les Arthropodes (ravageurs de végétaux et produits végétaux, ravageurs émergents, ré-emergents ou/et de quarantaine, auxiliaires des cultures) ainsi que les plantes invasives des milieux cultivés ou naturels.
L’unité assure une veille scientifique et fournit un appui technique aux autorités en charge de la gestion du risque phytosanitaire.

  • L’équipe entomologie élabore et participe à des programmes de recherche et d’études nationaux et internationaux dans les domaines de la taxonomie et de l’identification, ainsi que dans les méthodes d’analyse du risque appliquées aux Arthropodes.

  • L’équipe plantes invasives génère des données et les synthétise en vue d’améliorer les méthodes d’analyse du risque (prédiction de l’émergence et écologie des invasions).

  • L’unité est par ailleurs investie dans une démarque qualité matérialisée par une accréditation COFRAC ISO 17025 qui permet de garantir des résultats d’analyses fiables, en respectant la confidentialité des données et en assurant la traçabilité de son activité.

Notre intervention au séminaire permettra d'illustrer, par des exemples présentés par les différents agents, nos domaines d'activités respectifs.

retour à la liste des exposés 2015, 17 fév. J.C. Streito Où en est le barcoding des arthropodes au CBGP ? Point d'étape et évolution vers les approches à haut débit. 20

Les besoins en outils pour la caractérisation, l’identification et la surveillance des organismes nuisibles ou utiles à la protection des cultures augmentent (pour diverses raisons que vous découvrirez lors du séminaire…). Le barcoding est une technique susceptible de faire face à ces besoins croissants en outils de diagnostic, à la fois fiables, rapides et d’un coût abordable.
Le CBGP investit dans le barcoding depuis une dizaine d’année, la dernière présentation sur le sujet date de janvier 2013, déjà !! Depuis nos activités ont bien évolué : des programmes de recherche se sont terminés et ont été remplacés par d’autres, des bases de données interfacées sur internet ont été mises en place, l’organisation au sein de l’unité pour appréhender ces projets transversaux a beaucoup changé, enfin le crépuscule du séquençage Sanger est annoncé…
Lors de ce séminaire nous ferons un point sur le barcoding au CBGP : les projets en cours, les résultats obtenus depuis 10 ans, l’organisation que nous avons mise en place de la collecte, à l’archivage des vouchers en passant par le séquençage, enfin nous aborderons l’après Sanger et les développements que nous comptons mettre en place.

retour à la liste des exposés 2015, 3 fév. L. Smith * Current Research at the European Biological Control Laboratory 19

* Director, USDA Agricultural Research Service, 810 avenue du Campus Agropolis, 34980 Montferrier-sur-Lez, France

The European Biological Control Laboratory (EBCL) is operated by USDA-ARS to conduct research on biological control of invasive weeds and insect pests. The main facility is located on the Baillarguet Campus of Agropolis International. There is a satellite laboratory in Thessaloniki, Greece and research is conducted with cooperators in other countries including Italy, Turkey, Bulgaria, Russia, China and South Korea. Research involves foreign exploration to discover prospective biological control agents (arthropods and pathogens), taxonomic identification, molecular genetics, plant pathology, and insect physiology and behavior to evaluate host specificity and potential efficacy of agents. EBCL also participates in related research on population ecology and genetics of invasive species. Although the laboratory focuses on invasive species affecting the United States, it also participates in projects of international interest, such as olive fruit fly, Asian and Citrus longhorned beetles, Asian tiger mosquito and Solanum elaeagnifolium (silverleaf nightshade).
Weed research targets currently include Arundo donax (giant reed), Centaurea solstitialis (yellow starthistle), Genista monspessulana (French broom), Lepidium draba (white top), Onopordum acanthium (Scotch thistle), Salsola tragus (Russian thistle), Taeniatherum caput-medusae (medusahead), Ventenata dubia (African wire grass) and Vincetoxicum spp. (swallow-worts). Insect targets include Anoplophora species (Asian longhorned beetles), Bactrocera oleae (olive fruit fly), Drosophila suzukii (spotted-wing Drosophila), Euphyllura olivina (olive Psyllid), Lygus spp. (tarnished plant bugs) and pentatomid stink bugs (including Bagrada hilaris [Bagrada bug] and Halyomorpha halys [brown marmorated stink Bug]). EBCL recently expanded research to include medical/veterinary targets including mosquitos (Aedes albopictus & West Nile virus), sandflies (Phlebotomus spp.) and cattle fever ticks (Rhipicephalus annulatus).

retour à la liste des exposés 2015, 20 jan. J. Le Fur Modélisation multi-facteurs de la dynamique d'une population de campagnols des champs. Hiérarchisation des déterminants biologiques, environnementaux, sociaux. 18

Selon les courants, la littérature sur la dynamique des populations de rongeurs souligne l'importance des trait de vie, le poids des comportements sociaux ou le rôle de l'interaction avec les paysages et les habitats sur des phénomènes importants tels que la dispersion ou la densité des populations. Il apparait cependant malaisé de discerner quelle est la part respective de ces déterminants dans les dynamiques effectivement observées.
Pour aborder cette question, un modèle visant à représenter simultanément ces processus a été développé sur l'exemple d'une population de campagnols des champs (Microtus arvalis) dans un paysage agricole de Poitou-Charentes.
Le formalisme utilisé est de type multi-agents. Le modèle regroupe un paysage fragmenté et dynamique; des agents rongeurs individualisés exprimant divers traits.
Le modèle est en premier lieu présenté puis les problèmes liés à l'analyse d'un tel modèle (choix des indicateurs de sortie, mise en œuvre de l'analyse de sensibilité). Les résultats finalement obtenus sont exposés et la part de chaque déterminant dans les patterns observés est discutée.

retour à la liste des exposés 2015, 6 jan. C. Silvy De l'Open Access à l'Open Data : enjeux et perspectives 17

Les différentes voies du libre accès aux publications scientifiques et les différents modèles éditoriaux seront passés en revue, les acteurs, les avantages, les inconvénients, les coûts…
Publier dans une revue en open access mais aussi déposer ses publications dans une archive ouverte, utiliser les réseaux sociaux, connaître les droits d'auteur.
Perspectives et évolutions en France et en Europe (projets PEER, OPEN-AIRE), nouvelles formes de revues scientifiques (épi-revues, open peer review commentary), ouverture vers les données de la recherche (Open Data), position des éditeurs commerciaux.
L'Open Access, une occasion de remettre en question les méthodes bibliométriques et leur utilisation ?

retour à la liste des exposés 2014, 16 déc. Bertrand Gauffre1-2, S. Mallez2-3, M.P. Chapuis4, R. Leblois4, I. Litrico5, S. Delaunay5 & I. Badenhausser1-2 Spatial heterogeneity in landscape structure influence dispersal and the genetic structure of populations: empirical evidence from a grasshopper in an agricultural landscape 16

1 INRA, USC1339 (CEBC-CNRS), F-79360 Beauvoir-s/Niort
2 CEBC-CNRS (UPR 1934), F-79360 Beauvoir-s/Niort
3 INRA, UMR1355 Institut Sophia Agrobiotech, F-06903 Sophia Antipolis cedex
4 INRA, UMR CBGP, Campus international de Baillarguet, F-34988 Montferrier-s/Lez cedex
5 INRA, URP3F, site du Chêne, RD 150, F-86600 Lusignan

Dispersal may be strongly influenced by landscape and habitat characteristics that could either enhance or restrict movements of organisms. Therefore, spatial heterogeneity in landscape structure could influence gene flow and the spatial structure of populations. In the past decades, agricultural intensification has led to the reduction of grassland surfaces, their fragmentation and intensification. Since these changes are not homogeneously distributed in space, they have resulted in spatial heterogeneity with generally less intensified hedged farmland areas remaining alongside streams and rivers. Understanding the effect of landscape structure and habitat characteristics is thus critical for both studies in biodiversity conservation and insect management. In this study, we assessed spatial pattern of abundance and population genetic structure of a flightless grasshopper species, Pezotettix giornae, based on the surveys of 381 grasslands in a 450 km² agricultural landscape of western France. Data was analyzed using both geostatistical and landscape genetics approaches.
Results suggested that small scale intense dispersal allows this species to survive in intensive agricultural landscapes. A complex spatial genetic structure related to landscape and habitat characteristics was also detected. Two P. giornae genetic clusters were inferred from Bayesian cluster analyses and were associated with a relictual hedged farmland network. This network was characterized by high hedgerow and grassland density as well as higher grassland temporal stability which were suspected to slow down dispersal. Using computer simulations, we demonstrated that a linear zone where dispersal is more limited could be detected as a barrier to gene flow. Interestingly, increasing the width of such heterogeneous zone could generate an additional genetic cluster. This study illustrates the relevance of using computer simulations to test hypotheses in landscape genetics studies.

retour à la liste des exposés 2014, 4 déc. Z. Boratynski Adaptation of rodents to arid environments: Jaculus, colour and remote sensing data 15

Studies on Saharan organisms start to highlight the importance of ecologically driven diversification processes. The described genetic polymorphism and habitat-phenotype covariation within a desert specialist (Jaculus rodent) suggested adaptation to distinct, although mosaic habitats.
With combination of genetics, remote sensing, satellite and digital photography, covariation between dorsal fur coloration and the colour of the habitat, and the phenotypic divergence in fur colour between sympatric genetic clades has been showed.
The results confirmed camouflage hypothesis, linkage between animal and habitat coloration, and suggested adaptation to different habitats. The genetic background and the strength of selection are currently being investigated with molecular tools to test for functional divergence in phenotypic traits.

retour à la liste des exposés 2014, 2 déc. S. Cornet Favorisation de la transmission : manipulation parasitaire et plasticité chez Plasmodium. Le cas de la malaria aviaire. 14

Pour Plasmodium comme pour ses copains à cycle complexe, les phases de transmission de l’hôte au vecteur (et inversement) sont des étapes délicates et bon nombre se sont adaptés pour maximiser les chances de transmission. Les Plasmodium ont été et sont toujours de bons systèmes pour étudier la manipulation parasitaire et les stratégies plastiques qui ont tous les deux un fort effet sur le potentiel de transmission et donc un impact majeur sur la dynamique épidémiologique.
Au cours de nos recherches nous nous sommes focalisés sur deux aspects principaux impliquant des possibilités de favorisation de transmission :

  1. la capacité de Plasmodium à manipuler et à influencer positivement la transmission hôte-vecteur : est-ce que l’infection occasionne des modifications d’attractivité des hôtes, de choix d’hôte et de comportement de repas sanguin pour les vecteurs ?

  2. la capacité de Plasmodium à ajuster de manière plastique ses traits d’histoire de vie aux changement environnementaux : est-ce que les parasites peuvent réagir à la présence des vecteurs et relapser pour permettre de nouvelles opportunités de transmission ?

Nos études ont été réalisées au laboratoire sur un système « naturel » composé du parasite Plasmodium relictum, du moustique Culex pipiens (ceux qui viennent vous embêter les nuits d’été… ou plutôt celles !) et de piafs, en l’occurrence des canaris domestiques. Nos résultats ont montré :

  1. que les moustiques sont préférentiellement attirés par les oiseaux infectés, et particulièrement ceux en infection chronique, mais que ce choix était indépendant du statut infectieux du moustique,
  2. que, suite à une exposition aux piqûres de moustiques, les oiseaux infectés en stade chronique présentent une recrudescence parasitaire, se traduisant par une augmentation de la prévalence d’infection chez les moustiques.

Ces études suggèrent donc une capacité du parasite à manipuler le phénotype de son hôte et à adopter des stratégies plastiques en réponse à la présence de vecteurs et montre qu’une meilleure compréhension des forces écologiques et évolutives influençant la transmission de Plasmodium sont nécessaires pour comprendre l’épidémiologie de la malaria.

retour à la liste des exposés 2014, 18 nov. R. Leblois Inférences de changements passés de tailles de populations à partir de données microsatellites et de séquences d'ADN 13

Comprendre l'histoire démographique des populations et des espèces est une question centrale en biologie évolutive et en écologie moléculaire. Dans ce cadre, je présenterai une nouvelle méthode pour estimer par maximum de vraisemblance des changements passés de taille de populations à partir de données génétiques de type microsatellites et séquences ADN. Cette méthode fondée sur les techniques d'échantillonnage pondéré des généalogies de gènes, a été étendue à différentes modèles mutationnels, notamment le modèle de mutation par pas généralisé (GSM, generalized stepwise mutation model) adaptés aux microsatellites. Nous avons testé par simulation les performances de cette nouvelle méthodes pour détecter et caractériser les réductions passées des tailles de populations. Je présenterai des tests de précision, des tests de robustesse vis à vis de facteurs confondants, tels que des écarts aux modèles mutationnels et la présence de population structurées, ainsi qu'une comparaison avec d'autres méthodes existantes. Ces tests montrent que notre méthode est compétitive par rapport aux méthodes existantes mais aussi qu'elle comporte certaines limites importantes, notamment de forts biais observés pour des variations très récentes et très fortes des tailles de population. Je mettrai en avant les nombreuses implications qu'ont ces résultats sur les applications à des données réelles. Enfin, cette méthode est implémentée dans la dernière version de notre logiciel 'Migraine', dont je présenterai brièvement les principales caractéristiques.

retour à la liste des exposés 2014, 8 jul. B. Villegas Ramirez A targeted enrichment strategy for the sequencing of medicinal species in the Indonesian Flora 12

Advances in sequencing technologies facilitate the study of genetic variation by allowing the rapid sequencing of large numbers of complex genomes. However, complex comparative genome-scale analysis of large numbers of individuals is costly and time consuming. Hybridization-based target enrichment methods are emerging as an alternative option because defined regions in a genome are selectively captured and sequenced, thereby reducing the genomic complexity in a sample. These methods have improved in recent years and are increasingly used in plant phylogenetic studies because they allow rapid sequencing of hundreds of genomic regions. They are particularly well suited to sampling herbarium specimens, which typically yield degraded DNA that is less amenable to enrichment using PCR. The aim of this study was to use and test a hybridization-based target enrichment approach to sample herbarium specimens in order to infer a well-resolved backbone phylogeny for Alangium, a genus that includes important medicinal species occurring in the Indonesian archipelago.

retour à la liste des exposés 2014, 17 jun. C. Meynard Climate change and biogeography: matching genetic data with past and future climate change using species distribution models 11

I will talk about how past and future scenarios can help us understand the potential effects of climate change on biodiversity and on agricultural pests, and the interplay between evolutionary and ecological constraints. I will try to show how biogeographic hypotheses, often coming from genetic analyses, can be a valuable complement to species distribution models and vice versa. Examples will be drawn mainly from mammals and arthropods, both globally and within different continents, mainly South East Asia and Africa.

retour à la liste des exposés 2014, 27 mai J.E. Longueville Quels gènes pour quelles plantes hôtes ? Une approche de génomique pour étudier l'adaptation à la plante hôte chez l'acarien Tetranychus urticae 10

L’acarien phytophage Tetranychus urticae a été recensé sur plus de 1100 espèces de plantes. Malgré cette extrême polyphagie, des races d’hôtes semblent exister et des adaptations à la plante ont été rapportées dans la littérature. Nous nous intéressons ici à mettre en évidence ces éventuelles adaptations et à comprendre les bases génétiques et les modalités d’évolution qui y sont associées. Dans une première étape de l’étude nous avons constitué une population homogène à partir de progéniteurs prélevés sur le terrain sur différentes plantes hôtes. Puis différents lots ont été élevés sur des plantes différentes considérées comme « difficiles » pour les acariens (tomate, Citrus et laurier rose Nerium oleander). Nous avons pu constater des différences de performances entre lots lors d’expositions à ces différentes plantes (collaboration Simon Fellous). Dans une deuxième étape de l’étude, nous avons voulu savoir s’il était possible de déceler des traces de sélection dans le génome de ces acariens. Le génome complet de T. urticae ayant été séquencé, nous avons tiré profit de cette ressource et avons re-séquencé et comparé les génomes des différentes lignées de sélection (ainsi que les populations d’acariens du terrain). Ce séminaire présentera la démarche suivie pour l’analyse des données de génomique qui ont été ainsi produites, en collaboration notamment avec Mathieu Gautier et Renaud Vitalis : 1) alignements sur le génome de référence; 2) « SNP calling » ; 3) analyses proprement dites : ACP, inférence de l’histoire démographique implémentée dans le logiciel KimTree, recherches de signatures de sélection avec logiciel SelEstim. Les premiers résultats des analyses, encore en cours, permettent de déterminer des régions du génome candidates pour des signatures de sélection, et d’interroger les annotations génomiques de ces régions pour tenter une interprétation fonctionnelle.

retour à la liste des exposés 2014, 29 avr. J. Pisano Out-of-Himalaya: evolutionary history of Dipodoidea (Rodentia) evidences the impact of past Asian environmental changes 9

Dipodoidea (51 species), the closest relative of the large superfamily Muroidea (~1500 species), is poorly studied compared to its sister group. Dipodoidea are yet particularly relevant for testing biogeographic scenarios because several groups exhibit disjoint distribution patterns in the Northern Hemisphere and many species are found in Asian deserts. We aim at (i) estimating the age of origin and divergence times within the group to compare diversification events with environmental changes and (ii) reconstructing the historical biogeography to assess the importance of geographical and climatic drivers in shaping distribution patterns

retour à la liste des exposés 2014, 22 avr. D. Bourguet Impacts sanitaires et environnements liés aux cultures de plantes transgéniques. Forces et faiblesses de l'évaluation des risques (2/2) 8

Au cours de cette seconde partie, nous pourrons poursuivre les débats en nous abordant deux autres aspects des risques liés à la culture des OGMs. L'un concerne le développement de résistances dans les populations des organismes cibles (adventices ciblées par les traitements herbicides et insectes ravageurs des cultures transgéniques). L'autre concerne les risques pour la santé humaine. Ce dernier point sera abordé en revenant sur l'étude controversée de Gilles-Eric Seralini et les enseignements que l'on peut en tirer.

retour à la liste des exposés 2014, 15 avr. D. Bourguet Impacts sanitaires et environnements liés aux cultures de plantes transgéniques. Forces et faiblesses de l'évaluation des risques (1/2) 7

Il s’agira d’une présentation/débat sur les risques sanitaires et environnementaux liés à la culture des plantes génétiquement modifiées. Je ferai une présentation succincte de la manière dont ces risques sont mesurés par les pétitionnaires, évalués par les experts dans les instances d'évaluation et pris en compte par les instances décisionnelles (ie le gouvernement). Le but sera de pointer les forces et les faiblesses de ces évaluations et leurs liens avec des positionnements pro- ou anti-OGM.

retour à la liste des exposés 2014, 1er avr. C. Diagne Immunité et succès d'invasion : premiers résultats sur la souris (Mus musculus domesticus) au Sénégal 6

L’objectif de cette communication est de présenter les premiers résultats de ma thèse portant sur l’évaluation du rôle du parasitisme et des modifications immunologiques associées dans le succès de deux espèces invasives majeures, le rat noir et la souris domestique, au Sénégal. Un premier volet de ma thèse se base sur un échantillonnage en populations naturelles de Mus musculus domesticus (espèce invasive) et de Mastomys erythroleucus (espèce native associée à la souris en milieu commensal) sur un gradient d'invasion. Dans ce contexte, j'ai développé des analyses corrélatives visant à étudier la structure des communautés de parasites intestinaux et les investissements dans la réponse immunitaire des rongeurs. Je présenterais ici les hypothèses de travail concernant une éventuelle implication du système immunitaire dans le succès d’invasion de la souris au Sénégal et les premiers résultats obtenus sur les analyses immunologiques (Tests d’Hémagglutination-Hémolyse) effectuées sur les sérums de rongeurs.

retour à la liste des exposés 2014, 18 mar. A. Sanchez Meseguer Spatio-temporal evolution of the genus Hypericum (Hypericaceae): the strategy of the marathon runner 5

The angiosperm plant genus Hypericum originated in the Late Eocene, probably from African ancestors, and dispersed to Eurasia and rapidly to the rest of the Holarctic at a time when tropical climates dominated northern latitudes. Initial diversification coincided with the dramatic cooling event at the end of the Eocene, implying a change of niche from tropical to temperate climates. From this moment onwards the climatic niche of the genus has not changed during 35 Ma despite important temperature oscillations. Although niche conservatism prevailed in Hypericum as a whole, the different clades became specialized to a particular ecological space. Diversification rates have not been linked to ecological key innovation but rather reflect the steady accumulation of species through time and the climatic plasticity of Hypericum ancestors. Much interest has been focused on the study of adaptive radiations and key innovations to understand the generation of biodiversity. However, our results demonstrate that ancient lineages like Hypericum, which have survived through the climate changes of the Cenozoic, also merit attention for what they can tell us about the role of “plasticity” in coping with extinction.

retour à la liste des exposés 2014, 4 mar. F. Chardonnet * Rôle du gène foraging dans l’évolution du comportement alimentaire de noctuelles foreuses de céréales 4

* CNRS, laboratoire "Évolution Génomes et Spéciation", Gif-s/Yvette
En réponse aux changements importants d’usage des terres via l’agriculture, certaines espèces d’insectes phytophages se sont adaptées en exploitant les plantes cultivées, provoquant ainsi de lourds dommages agro-économiques. L’espèce Sesamia nonagrioides (Lepidoptera : Noctuidae), un représentant important des espèces ravageuses du maïs, présente deux populations distinctes : une population ravageuse trouvée dans les champs de maïs, et une population non-nuisible trouvée exclusivement sur herbacées sauvages. Ces préférences écologiques spécifiques suggèrent l’évolution de stratégies alimentaires distinctes, conférant aux insectes une fitness spécifique selon la plante-hôte consommée. Puisque le gène foraging (for) est un gène candidat pour l’évolution des stratégies alimentaires, celui-ci pourrait être impliqué dans l’adaptation à des ressources spécifiques. Sur la base d’une approche intégrative incluant les analyses de conservation de séquence, du polymorphisme, des fréquences alléliques, de l'activité recherche alimentaire, et des traits d'histoire de vie, nous avons comparé des larves issues des populations sauvages et ravageuses. L’ensemble des résultats obtenus ont démontré la conservation de la fonction du gène for chez S. nonagrioides. L’établissement d’un lien causal entre les génotypes et les phénotypes associés à l’écologie des populations illustre comment un polymorphisme nucléotidique (SNP) peut moduler une fonction comportementale majeure. L'évolution du gène for pourrait ainsi être impliquée dans l'adaptation d’un insecte phytophage aux ressources cultivées.

retour à la liste des exposés 2014, 18 fév. C. Bonneaud * Immunoécologie des oiseaux 3

* University of Exeter, United Kingdom
In 1994, Mycoplasma gallisepticum, a common bacterial pathogen of poultry, jumped into house finches (Haemorhous mexicanus) and rapidly spread in the entire eastern North American finch population, causing the death of hundreds of millions. This emerging infectious disease outbreak is one of the best documented natural epizootic on the planet and therefore offers unique opportunities to test key questions regarding the evolution of hosts and pathogens at and following epizootic outbreak. Here I show how we used experimental and molecular approaches to test how and how fast resistance evolved in the finch population. Our results indicate that resistance evolved in eastern finch populations over the 12 years of the epizootic and that natural selection can therefore lead to rapid phenotypic evolution when acting on standing genetic variation. In addition, we found that resistance can evolve even when the short-term energetic costs of protective immunity exceed those of pathogenesis, providing the longer-term fitness costs of infection are sufficiently strong.

retour à la liste des exposés 2014, 4 fév. N. Tordo * Exploration de la diversité génétique des hantavirus en France métropolitaine et ultramarine 2

* Chef de l’unité « Stratégies antivirales » de l’Institut Pasteur
Les virus du genre Hantavirus sont les seuls représentants de la famille des Bunyaviridae qui ne sont pas transmis par des vecteurs arthropodes mais par des petits mammifères. Ceux transmis par les rongeurs (Ordre Rodentia) ont été les premiers de´couverts en raison de leur pouvoir pathogène chez l’homme. Toutefois, l’exploration d’autres réservoirs animaux a montré que des hantavirus circulent aussi chez les insectivores (Ordre Soricomorpha) et les chauves-souris (Ordre Chiroptera), sans aucune transmission pathogène à l’homme démontrée jusqu’à aujourd’hui. Chez l’homme, les Hantavirus de l’Ancien Monde (Europe-Asie) provoquent majoritairement une fièvre hémorragique à syndrome rénal (FHRS) et ceux du Nouveau Monde (Amériques) une hantavirose à syndrome cardio-pulmonaire (HSCP). Le virus Puumala, principal hantavirus circulant en France métropolitaine, est transmis par le campagnol roussâtre (Myodes glareolus) à l'homme chez qui il provoque une forme atténuée de FHSR. Chaque année, une centaine de cas humains sont confirmés, exclusivement au Nord-Est de la France. Depuis 2002, nous capturons des rongeurs, dans des forêts de la zone endémique (Champagne-Ardennes, Picardie, Jura), de la zone péri-endémique ou de zones plus éloignées (moitié sud de la France). Par sérologie ou RT-PCR, la circulation du virus Puumala chez les campagnols a été confirmée dans les zones endémiques et péri-endémiques avec sensiblement le même niveau de prévalence. Les raisons de cette différence d’infection chez l'homme en dépit d’une prévalence similaire chez le campagnol sont actuellement explorées. L'analyse phylogénétique montre que les souches circulant en France sont reliées à celles des pays européens frontaliers. Nous avons construit des puces de reséquençage permettant de mesurer la diversité génétique des hantavirus. Ces puces sont non seulement capables de détecter un nouvel hantavirus mais aussi d'obtenir des informations sur sa séquence et de le positionner dans un arbre phylogénétique. L'utilisation de ces nouveaux outils génétiques et sérologiques nous a permis de mettre en évidence la circulation d'un nouvel hantavirus chez les Rattus rattus de Mayotte. Ce virus est phylogénétiquement lié mais cependant distinct des hantavirus circulant dans le Sud-Est asiatique (virus thai, serang, jurong). La proximité des isolats circulant à Mayotte suggère une arrivée récente, probablement simultanée à l'invasion du Rattus rattus. Des études sont en cours pour étudier une éventuelle séroprévalence chez l'homme. Au total, nos travaux suivent la dynamique spacio-temporelle des couples hantavirus/rongeur réservoir en France et dans le monde. Ils devraient permettre la modélisation du système rongeur-virus-homme. Mieux comprendre les relations entre la dynamique des populations de rongeurs, le modèle de dissémination virale et la contamination de l’homme est un préalable nécessaire pour mieux prédire le risque pour la santé publique selon les régions.

retour à la liste des exposés 2014, 23 jan. C. Piou Coupling historical prospection data and a remotely-sensed vegetation index for the preventative control of Desert locusts 1

Desert locust preventative management aims to prevent crop damage by controlling populations before they can reach high densities and form mass migrating swarms. The areas of potential gregarization for Desert locust are large and need to be physically assessed by survey teams for efficient preventative management. An ongoing challenge is to be able to guide where prospection surveys should occur depending on local meteorological and vegetation conditions. In a first study, we analyzed the relationship between historical prospection data of Desert locust observations from 2005 to 2009 in two study areas of Mauritania and spatio-temporal statistics of a vegetation index gathered by remote-sensing with the help of multiple models of logistic regression. The vegetation index was a composite Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) given every 16 days and at 250 m spatial resolution (MOD13Q1 from MODIS satellite). The statistics extracted from this index were: (1) spatial means at different scales around the prospection point, (2) relative differences of NDVI variation through time before the prospection, and (3) large-scale summary of vegetation quantity. The multi-model framework showed that vegetation development a month and a half before the survey was amongst the best predictors of locust presence. Also, the local vegetation quantity was not enough to predict locust presence. Vegetation quantity on a scale of a few kilometers was a better predictor but varied non-linearly, reflecting specific biotope types that support Desert locust development. In a follow up study we extended the study area to whole Mauritania and used multinomial regressions to consider the phase status of locusts observed in the field (solitarious or gregarious). This ongoing second study tends to confirm the effects observed by the first study and increased the quality of predictions.

Haut de la page

Page créée le 10.07.2014 par J. Le Fur, maj le 20.03.2023 par PEG