Contexte
Dans leur habitat, les insectes phytophages sont limités par des ennemis naturels. Parmi eux, les insectes parasitoïdes, par leur spécificité à l’hôte, sont les agents plus utilisés en lutte biologique contre les insectes ravageurs1. Ils constituent donc une composante majeure de la transition agro-écologique en protection des cultures. La sésamie, Sesamia nonagrioides (Lepidoptera, Noctuidae), est un ravageur du maïs qui peut causer d’importantes pertes de rendement en France2. En Afrique sub-saharienne, d’où elles sont originaires, les larves de sésamie sont parasitées par l’insecte parasitoïde Cotesia typhae (Hymenoptera, Braconidae), spécialisé sur cette espèce3. Ce parasitoïde constitue un agent de lutte biologique à fort potentiel, grâce à sa spécificité, à son succès reproducteur sur des populations européennes de sésamie et à son faible impact environnemental. Le projet ANR BIOCOSMA4, en partenariat public-privé français et en étroite collaboration avec une équipe kenyane (au International Centre of Insect Physiology and Ecology – icipe), propose de développer une solution de lutte biologique contre la sésamie à l’aide de lâchers annuels de C. typhae au champ en France.
La capacité des parasitoïdes à localiser et à reconnaître efficacement leurs hôtes détermine leur efficacité sur le terrain5. Pendant la recherche de l’hôte, les parasitoïdes détectent des signaux chimiques de longue distance (ex. composés organiques volatils), mais à courte distance ils utilisent des signaux peu ou pas volatils (ex. kairomones hydrosolubles) pour reconnaitre leur hôte6–10. Des études précédentes à l’icipe ont montré que les secrétions orales des chenilles hôtes des parasitoïdes au sein du complexe d’espèce Cotesia flavipes, dont C. typhae fait partie, contenaient des substances, telles que l’enzyme digestive α-amylase, qui stimulaient le comportement de ponte des parasitoïdes 11,12. Ce comportement d’acceptation de l’hôte varie en fonction du milieu nutritif dont se nourrissent les chenilles. Nos observations du comportement ont confirmé que les α-amylases présentes dans les sécrétions orales des larves de sésamie nourries de maïs étaient capables de déclencher le comportement de ponte de C. typhae. Ces enzymes produites in vitro stimulent également la ponte par C. typhae13.
Objectifs et missions
Dans ce contexte, nous cherchons à optimiser l’acceptation de l’insecte hôte par C. typhae en utilisant des enzymes synthétisées. Pour optimiser la ponte du parasitoïde et augmenter sa production en masse, nous avons besoin de produire l’amylase en grande quantité. La chenille de S. nonagrioides possède trois gènes codant les alpha-amylases14. Nous disposons de clones de levures dans lesquelles nous avons intégré chacun des gènes et nous pouvons facilement produire et purifier ces enzymes15. Cependant, nous voudrions obtenir des clones plus productifs. La personne recrutée partira des plasmides d’expression, disponibles, pour transformer deux souches de la levure Pichia pastoris, criblera les transformants pour sélectionner des clones plus productifs, et testera des méthodes d’application des enzymes pour augmenter l’efficacité de parasitisme de C. typhae.
Activités principales
– Prendre connaissance de la littérature et des protocoles nécessaires à la compréhension de la problématique du poste.
– Transformation de levures et sélection de clones plus productifs. Production et purification en quantité des trois amylases avec contrôle quantitatif et qualitatif de la production d’enzyme.
– Mettre au point et optimiser le protocole de l’application des enzymes sur les chenilles hôtes ou sur les guêpes pour augmenter l’efficacité de parasitisme.
– Réaliser des tests de comportement avec les insectes pour vérifier l’efficacité du traitement.
– Analyser les résultats issus d’expérimentation et rédiger le cahier de laboratoire.
– Respecter et faire respecter les règles d’éthique, d’hygiène et sécurité.
Compétences
– Maitrise de techniques classiques de microbiologie (cultures de levures, bactéries) et de biologie moléculaire (purification des plasmides, digestion par enzymes de restriction etc.).
– Connaissances de base en enzymologie seront appréciées.
– Connaissances en biologie, écologie et si possible en entomologie.
– Fort intérêt pour l’expérimentation avec les insectes vivants.
– Maîtrise de la langue anglaise pour la lecture et l’écriture : B1 à B2.
– Sens de l’autonomie, de la rigueur et bonne capacité d’organisation.
Formation
– BTS ou licence professionnelle
– Domaine de formation souhaité : biologie, biotechnologie, expérimentation animale
Environnement du poste
Structure d’accueil : UMR Evolution ; Génomes, Comportement et Ecologie (EGCE), au sein de l’IDEEV, 12 route 128, 91190 Gif-sur-Yvette. Lien https://www.egce.universite-paris-saclay.fr/. La personne sera intégrée à l’équipe du projet Biocosma. Elle sera encadrée par J.L. Da Lage (Pôle Génome) pour les travaux de biochimie et par T. Fortuna (Pôle Ecologie) pour les tests de comportement. Elle sera intégrée au collège des personnels non-permanents œuvrant pour la qualité de vie au travail.
Durée du contrat : 9 ou 10 mois, selon l’expérience, à partir d’octobre 2025
Rémunération : varie entre 2037 € et 2173 €, selon l’expérience (barème en vigueur à l’IRD).
Modalités de recrutement
CV et lettre de motivation à envoyer à Taiadjana Fortuna (taiadjana.marquesfortuna@ird.fr) et Jean-Luc Da Lage (jean-luc.da-lage@universite-paris-saclay.fr) jusqu’au 28/05/2025.
Références citées
1. Brodeur, J., Abram, P.K., Heimpel, G.E., and Messing, R.H. (2018). BioControl 63, 11–26. DOI: 10.1007/s10526-017-9850-8.
2. Thibord, J.-B., 2017. Evaluation of crop losses due to pests on maize production in France. AFPP – 11e Conférence Int. Sur Ravag.
Aux. En Agric. Montp. 11.
3. Kaiser, L., Fernandez-Triana, J., Capdevielle-Dulac, C., Chantre, C., Bodet, M., Kaoula, F., Benoist, R., Calatayud, P.-A., Dupas,
S., Herniou, E., et al. (2017). ZooKeys 682, 105–136. DOI : 10.3897/zookeys.682.13016.
4. BIOCOSMA Biocontrôle contre la sésamie du maïs Sesamia nonagrioides à l’aide de l’auxiliaire Cotesia typhae.
https://ecophytopic.fr/recherche-innovation/prevenir/projet-biocosma.
5. Wajnberg, E., and Colazza, S. (2013). Chemical ecology of insect parasitoids (John Wiley & Sons).
6. Ngi-Song, A.J., and Overholt, W.A. (1997). Biol. Control 9: 136-142. DOI: 10.1006/bcon.1997.0524
7. Vinson, S.B. (1976). Annu. Rev. Entomol. 21, 109–133. DOI: 10.1146/annurev.en.21.010176.000545.
8. Obonyo, M., Schulthess, F., Gerald, J., Wanyama, O., Rü, B.L., and Calatayud, P.-A. (2008). Biol. Control 45, 36–47. DOI:
10.1016/j.biocontrol.2007.11.010
9. Obonyo, M., Schulthess, F., Le Ru, B., Van den Berg, J., Silvain, J.-F., and Calatayud, P.-A. (2010). Biol. Control 54, 270–275.
DOI: 10.1016/j.biocontrol.2010.05.015
10. Obonyo, M., Schulthess, F., Le Ru, B., Van den Berg, J., and Calatayud, P.-A. (2010). Eur. J. Entomol 107, 169–176. DOI:
10.14411/eje.2010.022
11. Bichang’a, G., Lage, J.-L.D., Sambai, K., Mule, S., Ru, B.L., Kaiser, L., Juma, G., Maina, E.N., and Calatayud, P.-A. (2018).
Front. Ecol. Evol. 6, 228. DOI: 10.3389/fevo.2018.00228.
12. Bichang’a, G., Da Lage, J.-L., Capdevielle-Dulac, C., Zivy, M., Balliau, T., Sambai, K., Le Ru, B., Kaiser, L., Juma, G., Maina,
E.N.M., et al. (2018). J. Chem. Ecol. 44, 1030–1039. DOI : 10.1007/s10886-018-1002-9.
13. Depierrefixe, P. (2023) Effet des α-amylases de Sesamia nonagrioides sur les comportements de reconnaissance et d’acceptation
de la guêpe Cotesia typhae. Rapport de deuxième année de stage, Université d’Orléans.
14. Muller, H., Ogereau, D., Da Lage, J.-L., Capdevielle, C., Pollet, N., Fortuna, T., Jeannette, R., Kaiser, L., and Gilbert, C. (2021).
G3 Genes|Genomes|Genetics 11 : jkab155. DOI : 10.1093/g3journal/jkab155
15.Commin, C., Aumont-Nicaise, M., Claisse, G., Feller, G., and Da Lage, J.-L. (2013). Genes & genetic systems 88, 251–259. DOI:
10.1266/ggs.88.251
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