Les pucerons du pois : certains sont sexués d'autres pas !

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Une région génétique responsable de la perte du sexe du puceron du pois a été identifiée. Elle explique la coexistence des lignées sexuées et asexuées dans les populations naturelles de ce puceron.

Le puceron vert du pois (Acyrthosiphon pisum) est un parasite des légumineuses dont le pois, le trèfle ou la luzerne. Il compte dans ses rangs des individus sexués et d'autres asexués. Une vaste analyse génétique des deux catégories de pucerons menée par les chercheurs de l'Inra a permis de découvrir les bases génétiques de cette différenciation.


 Chez les pucerons du pois les individus sexués côtoient les individus asexués. INRA/Bernard Chaubet

En combinant des comparaisons du génome de lignées sexuées et asexuées et des approches de cartographie génétique, les chercheurs ont montré qu’une petite région du génome, située sur le chromosome X, est responsable de la perte du sexe chez les lignées asexuées du puceron du pois. Les résultats de cette étude sont publiés dans la revue PLOS ONE. Ils ne permettent pas encore d'identifier les gènes existant dans cette zone mais des études complémentaires sont en cours.

D'autres indices montrent également que même si l'asexualité est un caractère récessif chez le puceron un système génétique original semble favoriser l'émergence continue de nouvelles lignées asexuées.

Beaucoup de parasites ont adopté une forme de reproduction asexuée. Si elle est considérée comme un cul-de-sac évolutif par les spécialistes, les lignées asexuées présentent des capacités de multiplication et de colonisation de nouveaux milieux qui sont souvent bien supérieures à celles des lignées sexuées.

Fiche d'identité : Le puceron vert du pois (Acyrthosiphon pisum Harris), aussi appelé puceron du pois, est une espèce de petits insectes de l'ordre des homoptères et de la famille des aphididés, qui parasite de nombreuses plantes cultivées ou sauvages de la famille des légumineuses, dont le pois, le haricot, le trèfle et la luzerne. Il est aussi l'agent vecteur de certaines viroses.  Ce très petit insecte de 2,5 à 4,4 mm de long, de couleur vert pomme (ou rose pour certaines souches), présente un abdomen renflé. Ses yeux sont rouges et ses antennes aussi longues que le corps. Ses pièces buccales sont modifiées pour former un tube piqueur droit. Les individus parthénogénétiques ne possèdent généralement pas d'ailes ; seuls les individus sexués ou colonisateurs présentent des ailes translucides, finement nervurées. (Photo Puceron du pois extrayant la sève. Shipher Wu CC BY-SA 2.5) Comportement : Le puceron du pois est un insecte piqueur-suceur. Ses plantes hôtes sont des membres de la famille des Fabacées : pois, haricot, luzerne, trèfle... Une fois installé sur une plante hôte, le puceron la perfore avec ses pièces buccales piqueuses jusqu'à ce qu'il atteigne un vaisseau conducteur de sève élaborée. Par la suite, il ne se déplacera plus guère, et pompera la sève nutritive en continu.   Lorsqu'un herbivore s'approche à moins de 5 cm, de nombreux pucerons du pois détectent leur haleine, se décrochent de leur support végétal et tombent au ras du sol, échappant ainsi à leur prédateur. Malgré son nom, la population de ce puceron possède des individus roses et verts. Or, les adultes roses sont plutôt consommés par les coccinelles tandis que les larves vertes sont attaquées par des guêpes parasitoïdes qui y pondent leurs œufs. L’étude de la flore microbienne de ce puceron a mis en évidence une bactérie symbiotique du genre Rickettsiella responsable de la synthèse des pigments verts, faisant passer les larves roses en vert au fur et à mesure de leur développement, protégeant ainsi l'adulte vert des coccinelles. Rickettsiella est souvent associée à Hamiltonella defensa et à Serratia qui protègent le puceron des guêpes parasitoïdes. La vulnérabilité du puceron à l’égard des prédateurs et parasites est donc fortement conditionnée par la symbiose avec ces bactéries. (Photo : un puceron de couleur rose. Jpeccoud CC BY-SA 3.0) Reproduction : La stratégie reproductive du puceron du pois se fait en deux phases : - De février à septembre (printemps/été), ces pucerons réalisent une intense reproduction asexuée par parthénogenèse. Les femelles fondatrices qui sortent des œufs atteignent la maturité sexuelle au bout de 10 à 12 jours. Elles commencent alors à mettre bas des larves (viviparité). Ces larves, qui ne sont pas issues d'une fécondation mais d'une parthénogenèse, sont identiques entre elles et identiques à leur mère. Chaque femelle est capable de mettre ainsi bas environ 150 larves, qui seront capables de faire de même une dizaine de jours plus tard, ce qui explique les pullulations de pucerons lorsque les conditions climatiques sont bonnes et que les prédateurs manquent. - Vers mai-juin, sous l'effet conjugué de la surpopulation et de l'arrivée à maturité de la plante, apparaissent des femelles ailées dont le rôle sera de coloniser un nouvel hôte (toujours de la famille des Fabacées). Ces femelles colonisatrices produiront à leur tour de nombreuses larves non ailées par parthénogenèse. - Puis en septembre (automne), apparaissent des individus ailés des deux sexes : une reproduction sexuée a alors lieu. Les femelles fécondées pondront chacune quelques œufs (oviparité). Ces œufs seront les seuls à pouvoir passer l'hiver ; les individus adultes et les larves mourront. En février, les œufs qui éclosent produisent des femelles fondatrices. Sexuellement matures au bout de 10 à 12 jours, elles vont produire par parthénogenèse environ 150 larves identiques à elles-mêmes, qui produiront de la même façon de nombreuses femelles. Cette phase de colonisation exponentielle se poursuit durant l'été et l'automne. Menaces pour les cultures : Le Puceron vert du pois est un nuisible pour certaines cultures. Des études menées sur le pois montrent que les infestations de ce puceron peuvent provoquer l'avortement des fleurs, une diminution du poids moyen des graines et une diminution du nombre de gousses produites. D'autres études, menées sur la luzerne, montrent des résultats similaires (réduction du rendement, de la qualité de la production et de la pérennité de la plante). De plus ce puceron peut être vecteur de certaines maladies affectant les plantes cultivées, notamment des affections virales à potyvirus comme la mosaïque jaune du haricot ou la mosaïque du pois, mais aussi à cucumovirus (mosaïque du concombre) ou à luteovirus (jaunisse apicale du pois, qui concerne aussi la fève).

Sciences et avenir 9/12/2014 - Wikipedia