Stage Master 2 ou de Fin d’Etude Ingénieur.e en Ecologie et en Protection des plantes
à INRAE, Unité Plantes & Système de culture Horticole, Avignon
Contribution des arthropodes prédateurs à la régulation du puceron cendré en vergers de pommiers en fonction de la complexité des interactions biotiques
Contexte :
Les hémiptères suceurs de sèves font partie des ravageurs les plus importants en agriculture, de par leurs dégâts directs et la transmission de virus phytopathogènes à la plupart des espèces cultivées (Dedryver et al., 2009). Ils sont la cible de nombreux traitements insecticides nocifs pour la biodiversité. Les mesures favorisant la régulation par les ennemis naturels, arthropodes prédateurs et parasitoïdes, sont des alternatives prometteuses à l’utilisation de produits phytosanitaires (Tibi et al., 2022). Cependant, la fréquente relation mutualiste que les pucerons entretiennent avec les fourmis (Yao 2014) constitue un obstacle majeur à leur contrôle biologique (Miñarro et al., 2010 ; Anjos et al., 2022). En effet les fourmis, en échange de miellat, repoussent, perturbent ou tuent les ennemis naturels (Nielsen 2010 ; Detrain et al., 2017, Anjos et al., 2022). L’intensité et la nature de cette interaction varient en fonction des besoins de la fourmilière, qui évoluent au cours des saisons, et des ressources disponibles dans l’environnement. Plusieurs solutions sont à l’étude pour détourner les fourmis des pucerons notamment en verger de pommier et ainsi optimiser l’efficacité des mesures de lutte biologique, comme l’apport de sources de sucres alternatives artificielles (Nagy et al., 2015, Borbély and Nagy 2022). La diversification végétale à l’échelle de la parcelle et de ses abords, comme par l’implantation de plantes de services fournisseuses de ressources alimentaires alternatives aux fourmis, pourrait représenter une solution originale pour modifier les ressources disponibles et permettre de réduire l’interaction fourmis-pucerons (Albert et al. 2017), en plus de favoriser les ennemis naturels (Laffon et al., 2024). La féverole produit du nectar extrafloral et héberge des pucerons producteurs de miellat non ravageurs du pommier, exploité par les fourmis. Ces ressources pourraient détourner les fourmis des pucerons cendrés Dysaphis plantaginea, un des ravageurs les plus dangeureux du pommier. L’impact de ces mesures sur la fréquentation des colonies de pucerons par les fourmis et leurs interactions avec les ennemis naturels des pucerons doivent être évalués et les conditions d’efficacité de l’implantation des plantes de service déterminées. Le projet Diver’Ant (Ecophyto II+ Diversification, 2025-2028) vise à déterminer les ressources exploitées par les principales fourmis mutualistes de pucerons dans les vergers de pommiers, Lasius niger et Crematogaster scutellaris selon la diversité des sources de nourriture disponibles. Il permettra de proposer des mesures de diversification pour détourner les fourmis, et d’évaluer leur impact sur la régulation naturelle des pucerons par les ennemis naturels.
En 2026, 4 réseaux de vergers diversifiés (expérimentaux et de production, cidricoles et à couteaux, conventionnels et AB) seront établis autour d’Angers, Rennes, Avignon et Lleida (Espagne). Dans chaque verger, des bandes de féverole seront implantées sur une partie de la parcelle, en inter-rang ou en bordure. Une cartographie des colonies de fourmis et des relevés botaniques seront effectués pour décrire la diversité des ressources floristiques disponibles pour les fourmis. Des prélèvements réguliers de fourmis seront réalisés pour établir le profil biochimique et en déduire les ressources exploitées (Luquet et al., 2020). Afin de déterminer l’effet de l’implantation de la bande de féverole sur les interactions fourmis-pucerons, la fréquentation des colonies de pucerons par les fourmis, la survie des colonies, l’abondance des prédateurs et l’intensité du contrôle biologique seront évalués par des comptages réguliers. Ces relevés et prélèvements seront réalisés de façon identique, en parallèle sur les 4 réseaux de parcelles.
Objectif du stage :
• Evaluer les contributions relatives des différentes espèces d’arthropodes à la régulation du puceron cendré en en fonction de leurs spécialisations trophiques
• Evaluer l’impact de la présence des fourmis et de la proximité à la bande de féverole sur la prédation des pucerons par les différentes espèces.
• Evaluer plus globalement les effets de la complexité des interactions biotiques sur la régulation des ravageurs en vergers.
Missions confiées au stagiaire :
• Réaliser une synthèse bibliographique sur la thématique.
• Contribuer aux suivis de la dynamique des populations d’arthropodes et aux campagnes d’échantillonnage sur le site d’Avignon:
• suivi de colonies et comptages de pucerons, de fourmis et d’auxiliaires
• prélèvement d’auxiliaires
• prélèvement de fourmis
• relevés botaniques
• Contribuer aux analyses ADN des échantillons d’arthropodes collectés pour estimer la prédation des pucerons :
• extraction ADN des échantillons des 4 sites
• réalisation de PCR diagnostic du puceron cendré pour estimer la prédation
• Rédiger un rapport de stage
Le stage bénéficiera d’une aide technique pour le terrain et d’une assistance pour les analyses moléculaires en laboratoire.
Profil :
• M2 cursus universitaire en Biologie des populations ou ingénieur/e en Agronomie, Horticulture
• Connaissances fondamentales en écologie
• Compétences naturalistes en entomologie,
• Attrait pour les expérimentations de biologie moléculaire
• Goût pour le travail de terrain et de laboratoire
• Analyse de données sous R
• Permis de conduire fortement apprécier
• Rigoureux et organisé
• Capacité de communication et de travail en équipe
Conditions de travail :
• Stage de 6 mois à partir de mi-février/début mars
• Stage basé sur le centre INRAE PACA, 128 route de l’aérodrome, 94914 Avignon cedex
• Gratification selon la réglementation française en vigueur
Encadrement :
Stage encadré par Pierre Franck (pierre.franck@inrae.fr) et Elsa Canard (elsa.canard@inrae.fr).
Candidature :
Envoyer un CV et une lettre de motivation avant le 12 novembre à Pierre Franck (pierre.franck@inrae.fr) en mettant Elsa Canard en copie.
References :
Albert L. 2017. Régulation naturelle du puceron cendré et aménagements agro-écologiques : l’exemple des vergers cidricoles du nord-ouest de la France ». These de doctorat, Agrocampus Ouest, Rennes. https://theses.fr/2017NSARA081.
Anjos, D. V., Tena A. et al. 2022. The effects of ants on pest control: a meta-analysis. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 289, no 1981 : 20221316. https://doi.org/10.1098/rspb.2022.1316.
Borbély C., et Nagy C. 2022. Providing Sugar Sources for Ants Improves the Biological Control of Aphis Spp. in Apple Orchards. Biological Control 175 : 105056. https://doi.org/10.1016/j.biocontrol.2022.105056.
Damiens L. 2025. Influence de la structure spatiale et fonctionnelle des vergers de pommiers sur la distribution des colonies de fourmis Lasius niger, fourmis entretenant une relation mutualiste avec Dysaphis plantaginea. Mémoire de fin d’étude, Institut Agro Rennes Angers.
Dedryver C.A., Le Ralec A, et Fabre F. 2010. The conflicting relationships between aphids and men: A review of aphid damage and control strategies. CR Biologies 333, no 6 : 539‑53. https://doi.org/10.1016/j.crvi.2010.03.009.
Detrain C., Fichaux M., et Verheggen F. 2017. Tuned Protection of Aphids by Ants against a Predatory Hoverfly. Ecological Entomology 42, no 3 : 235‑44. https://doi.org/10.1111/een.12378.
Laffon, L., Bischoff A. et al. 2024. Spontaneous flowering vegetation favours hoverflies and parasitoid wasps in apple orchards but has low cascading effects on biological pest control ». Agriculture, Ecosystems & Environment 359 : 108766. https://doi.org/10.1016/j.agee.2023.108766.
Miñarro M., Fernández-Mata G., et Medina P. 2010. Role of Ants in Structuring the Aphid Community on Apple . Ecological Entomology 35, no 2 : 206‑15. https://doi.org/10.1111/j.1365-2311.2010.01173.x.
Nagy, C., Cross J. V., et Markó V. 2015. Can Artificial Nectaries Outcompete Aphids in Ant-Aphid Mutualism? Applying Artificial Sugar Sources for Ants to Support Better Biological Control of Rosy Apple Aphid, Dysaphis Plantaginea Passerini in Apple Orchards. Crop Protection 77 : 127‑38. https://doi.org/10.1016/j.cropro.2015.07.015.
Nielsen C., Agrawal A.A., et Hajek A.E. 2010. Ants defend aphids against lethal disease. Biology Letters 6, no 2 : 205‑8. https://doi.org/10.1098/rsbl.2009.0743.
Tibi A., Martinet V., et al. 2022. Protéger les cultures en augmentant la diversité végétale des espaces agricoles. Synthèse de l’expertise scientifique collective. INRAE, 2022. https://doi.org/10.17180/awsn-rf06.
Yao, I. 2014. Costs and Constraints in Aphid-Ant Mutualism. Ecological Research 29, no 3 (2014): 383‑91. https://doi.org/10.1007/s11284-014-1151-4.
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