Décrypter le secret de la symbiose de la mouche de l'olivier

La mouche de l'olivier (Bactrocera oleae) est le ravageur le plus important des oliveraies dans la région méditerranéenne et dans le monde entier.

Les dégâts sont causés par ses larves, qui se nourrissent du fruit de l'olivier, entraînant des pertes quantitatives et qualitatives importantes au niveau des fruits et de l'huile.

Chaque année, ce ravageur est responsable de plus de 30 % de la destruction de l’ensemble des cultures d’olives en Méditerranée, ce qui équivaut à des pertes annuelles de près de 3 milliards d’euros.

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Les insecticides ont longtemps été le principal recours contre les infestations de mouches de l'olivier, comme c'est le cas pour de nombreux autres ravageurs de l'olivier, tels que la teigne de l'olivier.

Les impacts sur l’environnement, tels que la toxicité pour les organismes non ciblés, la pollution aquatique et la contamination de la chaîne alimentaire humaine, ont entraîné le retrait récent d’un nombre sans précédent de composants insecticides suite à la mise en œuvre de la réglementation de l’Union européenne.

De plus, l’utilisation généralisée de pesticides, combinée au cycle de vie court des organismes nuisibles, a donné naissance à des souches résistantes.

Contrairement à la plupart des autres ravageurs, cependant, la mouche de l’olivier dépend presque entièrement d’une bactérie symbiotique, à savoir Candidatus Erwinia dacicola.

Les larves de cet insecte ont besoin de ce symbiote pour se nourrir d’olives vertes immatures en surmontant les défenses chimiques naturelles de l’olive, telles que l’oleuropéine, et celui-ci constitue un facteur important dans le développement larvaire lors de la consommation d’olives noires.

Elle augmente également la production d’œufs chez les femelles adultes soumises à des conditions de stress.

En raison de cette relation unique entre l'insecte et la bactérie, Ca. E. dacicola a fait l'objet de recherches récentes sur de nouvelles méthodes de lutte.

Il a été démontré, par exemple, que certains composés antimicrobiens, tels que l’oxychlorure de cuivre et le viridiol, peuvent perturber cette relation symbiotique, entraînant une perturbation du développement larvaire et une diminution de la résistance chez les adultes.

Une nouvelle étude publiée dans Nature vise à fournir une base de connaissances plus complète sur laquelle s’appuyer en menant l’étude génétique la plus détaillée jamais réalisée sur la mouche de l’olivier et son symbiote.

L'étude a examiné les schémas biogéographiques et la diversité génétique des deux organismes au sein de 54 populations réparties en Méditerranée, en Afrique, en Asie et dans les Amériques.

Les chercheurs ont identifié trois haplotypes bactériens principaux : htA, htB et htP.

Les haplotypes htA et htB dominaient la région méditerranéenne, le htA étant prévalent dans les populations occidentales (par exemple, en Algérie, au Maroc et dans la péninsule ibérique) et le htB dans les zones orientales (par exemple, en Israël, en Turquie et à Chypre).

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Les popula­tions de la Méditerranée centrale présentaient un mélange de ces hap­lo­types, reflétant une zone de confluence influencée par la migration et la sélec­tion des variétés d'oliviers.

Des preuves archéologiques suggèrent que les oliviers ont été domestiqués en Méditerranée orientale et se sont répandus vers l'ouest. Les chercheurs notent que les profils génétiques de la mouche de l'olivier et de son symbiote concordent avec ces mouvements, ce qui indique que la sélection humaine des cultivars d'olivier a probablement influencé la répartition et l'adaptation du ravageur et de son symbiote.

Par ex­emple, le mélange génétique des pop­u­la­tions de la Méditerranée centrale est con­cor­dant avec le mélange des lignées oléicoles orientales et oc­cidentales.

L'haplotype htP, propre au Pakistan, met également en évidence une séparation géographique ancienne et une divergence évolutive, la diversité génétique du symbiote étant inférieure à celle de la mouche hôte, ce qui suggère une association de longue date caractérisée par des pressions sélectives.

Les popula­tions sud-africaines étaient tout aussi distincte­s, reflé­tant l’histo­rie évo­lu­tive de la mouche et de son hôte.

D'autres populations géographiquement isolées, telles que celles de Crète, de Californie et d'Iran, se sont révélées particulièrement utiles pour modéliser les schémas de dispersion et d'adaptation.

La Crète, par exem­ple, abrite pré­dom­in­an­tement le htA malgré sa pro­xi­mité avec les régions orientales, probablement en raison d’un iso­la­tion his­to­rique et d’un flux génétique lim­ité.

Les popula­tions califor­ni­ennes partagent des hap­lo­types de sym­biontes et d’hôtes de la Méditerranée orient­ale, ce qui cor­ro­bor­e l’hypot­hèse d’une intro­du­ction par l’homme en pro­venance de la Turquie.

De même, les populations iraniennes présentent de forts liens génétiques avec les populations de la Méditerranée centrale, ce qui suggère des introductions récentes et une propagation au sein de la région.

Les chercheurs estiment que cette meilleure compréhension de la structure génétique des populations de mouches de l'olivier et de leurs symbiotes peut éclairer des interventions ciblées.

Par exemple, les profils génétiques distincts des populations pakistanaises et sud-africaines pourraient nécessiter des approches spécifiques à chaque région.

L'étude a également mis en évidence le potentiel d'exploitation de la biologie des symbiotes dans la lutte contre les ravageurs, par exemple en perturbant le rôle de la bactérie dans le contournement des défenses de l'olivier.

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• Biochimie et biologie moléculaire des insectes

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