Évaluation de l’effet aphidicide des champignons entomopathogènes contre l’insecte parthénogénétique, le puceron de la moutarde, Lipaphis erysimi (Kalt.)
21 juillet 2023
Ce protocole présente un système optimisé d’essais biologiques sur feuilles détachées pour évaluer l’efficacité des champignons entomopathogènes (FPE) contre le puceron de la moutarde (Lipaphis erysimi (Kalt.)), un insecte parthénogénétique. La méthode décrit le processus de collecte de données au cours des expériences sur les boîtes de Pétri, ce qui permet aux chercheurs de mesurer de manière cohérente la virulence de l’EPF contre les pucerons de la moutarde et d’autres insectes parthénogénétiques.
Aujourd’hui, la lutte antiparasitaire respectueuse de l’environnement est largement privilégiée. Avant d’être mis en œuvre, cependant, les champignons entomopathogènes doivent subir des tests approfondis. Notre étude met en évidence l’efficacité d’une bibliothèque fongique entomopathogène dans la lutte contre le puceron de la moutarde, ce qui constitue un excellent exemple de son potentiel.
La réduction du taux de mortalité élevé des champignons entomopathogènes avant le traitement et la prévention de la suspension de spores sont difficiles. Nous avons réussi à développer un système stable qui a donné le résultat escompté. Cela implique l’utilisation d’un système populaire ou d’une chambre d’essai biologique pour maintenir efficacement ce minuscule ravageur pendant le processus d’analyse.
Ce protocole démontre avec succès un moyen réalisable de mettre en place la méthode de la feuille détachée sans avoir besoin de mesurer la température de la gélose, simplifiant ainsi la mise en place de la chambre expérimentale. De plus, nous proposons l’importance de minimiser l’exposition de la surface de la gélose pour éviter que les pucerons ne se coincent lorsqu’ils se déplacent à l’intérieur de la chambre. Nous sommes intrigués par la réponse immunitaire du puceron de la moutarde lorsqu’il est confronté à un champignon entomopathogène avant la mortalité des pucerons.
En étudiant les données d’expression des gènes, nous pouvons identifier les gènes critiques qui pourraient servir de cibles potentielles pour l’inactivation des gènes, en combinaison avec une application fongique entomopathogène.
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Aperçu
Cette étude présente un protocole détaillé pour un système d'essai biologique sur feuilles détachées optimisé, destiné à évaluer les champignons entomopathogènes (EPF) contre le puceron de la moutarde (Lipaphis erysimi (Kalt.)). La méthode offre un moyen constant de mesurer la virulence des EPF, contribuant ainsi à des stratégies de lutte antiparasitaire respectueuses de l'environnement.
Composantes clés de l'étude
Domaine de recherche
- Champignons entomopathogènes en tant qu'agents de lutte biologique
- Puceron de la moutarde comme ravageur modèle
- Applications en agriculture durable
Contexte
- La nécessité d'une gestion efficace des ravageurs en agriculture
- Les défis liés à l'essai des champignons entomopathogènes
- L'importance de minimiser les taux de mortalité durant les essais
Méthodes utilisées
- Système de bioessai sur feuille détachée
- Puceron de la moutarde (Lipaphis erysimi) comme organisme
- Préparation des boîtes de Pétri, extraction de l'ADN et criblage de la virulence
Résultats principaux
- Identification de Cordyceps cateniannulata comme l'EPF le plus efficace
- Taux de mortalité élevés observés avec divers isolats fongiques contre les pucerons du colza
- Confirmation du puceron du colza et de l'efficacité de la méthode par des techniques moléculaires
Conclusions
- Le protocole démontre avec succès une méthode viable pour évaluer les champignons entomopathogènes contre les pucerons de la betterave.
- Les résultats contribuent aux progrès de la recherche en matière de lutte biologique contre les ravageurs.
Questions fréquemment posées
Pertinence industrielle pour les cadres
Le criblage robuste de la virulence des champignons entomopathogènes (EPF) contre les pucerons parthénogénétiques répond à un goulot d'étranglement critique dans le développement d'agents de lutte biologique pour une agriculture durable. L'évaluation quantitative de la mortalité et le système d'essai biologique reproductible sur feuilles détachées permettent de sélectionner avec confiance des candidats EPF pour des recherches translationnelles ultérieures. Ce protocole renforce la confiance prédictive et réduit les risques liés aux portefeuilles de lutte biologique en phase précoce, ciblant les ravageurs insectes.
Applications stratégiques en recherche et développement en biopharmacie
Début de la découverte et validation de la cible
- Permet une interrogation systématique de la virulence des EPF contre un modèle de ravageur validé.
- Prend en charge la détection biologique des risques en quantifiant la mortalité et les cinétiques d'infection.
- Facilite la validation fonctionnelle des cibles grâce à l'expression génique et à la confirmation moléculaire.
- Offre une plateforme pour hiérarchiser les isolats d'EPF possédant un potentiel translationnel.
Développement de tests et de criblages
- Propose un bioessai normalisé et reproductible sur feuilles détachées pour le criblage à haut débit des champignons entomopathogènes.
- Garantit des résultats quantitatifs tels que la mortalité corrigée, la dose létale et le temps létal.
- Permet une comparaison fiable de plusieurs isolats fongiques dans des conditions contrôlées.
- Prépare des systèmes validés pour des études mécanistiques ultérieures ou des essais sur le terrain.
Recherche translationnelle et préclinique
- Aligne les données de virulence en laboratoire avec des scénarios de lutte antiparasitaire pertinents sur le terrain.
- Permet une continuité entre la découverte et la validation préclinique des agents de lutte biologique.
- Offre des éclairages mécanistiques sur les interactions hôte-pathogène grâce à l'analyse de l'expression génique.
- Réduit les risques liés aux décisions d'avancement en établissant des seuils d'efficacité dans un système pertinent pour la maladie.
Intégration du pipeline et du flux de travail
Ce protocole s'intègre dans la continuité découverte-préclinique pour le développement d'agents de biocontrôle, en reliant le criblage précoce à la validation translationnelle.
- Découverte en biologie : Des données quantitatives sur la mortalité et l'expression génique permettent de préciser le mécanisme d'action des CEP et leur interaction avec les cibles.
- Écrantage : Des tests normalisés sur feuilles détachées permettent une évaluation reproductible et évolutive des isolats.
- Analytique : Les résultats statistiques (par exemple, mortalité corrigée, temps létal médian) permettent une comparaison rigoureuse des isolats.
- Recherche translationnelle : Les observations en laboratoire orientent les stratégies d'application sur le terrain et la sélection des candidats.
- Utilisation en entreprise : La plateforme d'essai peut être adaptée à d'autres espèces de pucerons ou à d'autres agents microbiens.
Impact opérationnel et organisationnel
- Valeur scientifique : Accroît la confiance prédictive dans la sélection des candidats aux EIP et réduit l'ambiguïté mécanistique.
- Valeur opérationnelle : Favorise la standardisation, la reproductibilité et l'évolutivité des tests pour les campagnes de criblage.
- Valeur stratégique : Permet de prendre des décisions éclairées quant au passage ou non à l'étape suivante et favorise une avancée efficiente du portefeuille en termes de capital.
- Impact sur le portefeuille : Soutient la priorisation ajustée au risque des agents de biocontrôle pour un développement ultérieur.
Considérations relatives à la mise en œuvre
- Nécessite une expertise en entomologie, en biologie fongique et en analyse moléculaire.
- Requiert un accès à des chambres à environnement contrôlé, à des micro-pulvérisateurs et à un logiciel statistique (par exemple, SPSS).
- Exige une standardisation interéquipes des protocoles de mise en place des tests et d'analyse des données.
- Peut être adapté à d'autres modèles d'insectes parthénogénétiques ou de petite taille moyennant des modifications du protocole.
- Les limites pratiques incluent la manipulation manuelle des pucerons et le retrait quotidien des descendants pour un suivi précis de la mortalité.
Foire aux questions en biopharmacie
Chapters in this video
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Introduction
1:48
Collection, Maintenance and Molecular Identification of Mustard Aphids
3:20
Entomopathogenic Fungi (EPF) Preparation and Virulence Screening Against Mustard Aphids
6:45
Aphicidal Assessment of Entomopathogenic Fungi by the Statistical Analysis of Corrected Mortality in Mustard Aphids
