Faculté des sciences

Specificity and variability of induced volatile signalling in maize plants

Gouinguené, Sandrine ; Rahier, Martine (Dir.)

Thèse de doctorat : Université de Neuchâtel, 2001 ; 1536.

Beaucoup de parasitoïdes qui attaquent des insectes phytophages utilisent les odeurs des plantes pour trouver l'habitât de leur hôte. Chez le maïs, de larges quantités d'odeurs sont émises spécifiquement par les plantes lorsqu'elles sont attaquées par des insectes herbivores, mais pas lorsqu'elles sont endommagées mécaniquement. L'odeur est émise de manière systémique par la plante.... Plus

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    Résumé
    Beaucoup de parasitoïdes qui attaquent des insectes phytophages utilisent les odeurs des plantes pour trouver l'habitât de leur hôte. Chez le maïs, de larges quantités d'odeurs sont émises spécifiquement par les plantes lorsqu'elles sont attaquées par des insectes herbivores, mais pas lorsqu'elles sont endommagées mécaniquement. L'odeur est émise de manière systémique par la plante. Cette réaction est induite par different facteurs dans les sécrétions buccales des chenilles. Ces odeurs induites sont des signaux trés importants pour les guêpes parasitiques car elles indiquent la présence d'un hôte potentiel sur la plante. Cette odeur est composée principalement de terpenoïdes. Different facteurs biotique et abiotiques qui peuvent déterminer la spécificité et les variations du signal émis ont été étudiés. Nous avons trouvé une grande variation quantitative et qualitative du signal émis par different génotypes de maïs. La quantité absolue de volatiles émis est correlée négativement avec l'âge des plantes de maïs, tandis que le stade larvaire des chenilles semble n'avoir que peu d'effet sur l'émission de ces odeurs par les plantes de maïs. L'intensité lumineuse produit l'effet le plus dramatique sur l'émission des odeurs induites, mais l'humidité du sol, de l'air, la température et le taux de fertilisation affectent également la quantité et dans une moindre mesure, la qualité du signal induit. Ces résultats sont discutés dans le contexte de spécificité de l'odeur induite en tant que signal permettant au parasitoïdes de trouver un hôte acceptable.
    Summary
    Many parasitoids that attack phytophageous insects make use of plant odours to locate the habitat of their host. In maize large amount of these odours are specifically emitted by a plant after it has been damaged by a herbivore, but not after mechanical damage. The odour emissions occur systematically throughout the plant. Factors in the oral secretion of the herbivores are the main elicitors of the plants' reaction. The induced maize odours are useful cues for the parasitoids and indicate the presence of a potential host. This odour is mainly composed of terpenoid compounds. We have studied different biotic and abiotic factors that determine the specificity and variation of the signal emitted by maize plants in response to caterpillar damage. We found enormous quantitative and qualitative differences among maize genotypes. The absolute amount of volatiles emitted was negatively correlated with the plant age, while larval instar appeared to have little or no effect. Light intensity is the most important factor, but odour emissions were also affected by the soil and air humidity, temperature and the degree of fertilisation. We discuss these results in the context of reliability of plant-induced signals as cues that allow parasitic wasps to find a suitable host.