Invasion de la mineuse de la tomate, Tuta absoluta , en

Direction générale déléguée à la Recherche et à la Stratégie
APPEL D’OFFRES
DOCTORANTS DU SUD
2013
1° étape : Appel interne Cirad à sujets de thèse
(2 avril 2013 – 13 mai 2013)
2° étape : Lancement appel d’offres sur le site de
l’AIRD (3 juin 2013 – 5 juillet 2013)
Sujet de thèse :
Invasion de la mineuse de la tomate, Tuta absoluta, en Afrique subsaharienne : dynamique, niche écologique et potentiel de régulation biologique
• Contexte et justification
En Afrique, les cultures maraîchères constituent une composante essentielle du développement
durable, de par une contribution importante à la sécurité et à l’équilibre alimentaire, mais aussi une
source importante de revenus et d’emplois pour les populations les plus pauvres. Au Sénégal, outre
l’intensification de la production dans la zone des Niayes pour répondre à la demande urbaine, on
assiste au développement d’unités de production dédiées aux cultures d’exportation. Cependant, les
bio-agresseurs, en particulier les insectes ravageurs, sont un frein majeur à l’amélioration de la
productivité et de la qualité de la production horticole. La lutte chimique est la principale stratégie de
lutte mise en œuvre par les maraîchers pour protéger leurs cultures, avec de fréquentes dérives dans
l’utilisation des insecticides. Outre l’augmentation des coûts de production, ces pratiques affectent la
sécurité sanitaire des produits (résidus de pesticides) mais aussi la santé des producteurs et de
l’environnement (biodiversité).
1
La détection récente au Sénégal de la mineuse de la tomate, Tuta absoluta (Meyrick) (Lepidoptera,
Gelechiidae), constitue une sérieuse menace pour la pérennité de la filière tomate en Afrique subsaharienne, aussi bien pour la production locale que pour l’accès aux marchés d’exportation.
Probablement déjà établie dans la zone des Niayes, T. absoluta s’est dèjà signalée lors de la
campagne 2012-13 par la destruction de parcelles de tomate plein champ et l’irruption dans des
serres de production de tomate pour l’export (Brévault et al. 2013). Ce ravageur est originaire
d’Amérique du sud où il est l'un des principaux ravageurs des cultures de tomate. L’espèce a été
détectée pour la première fois en Espagne en 2006, puis s’est propagée dans tout le bassin
2
méditerranéen, en Europe et en Asie (Iran) , provoquant d’importants dégâts dans les cultures de
tomate (Desneux et al. 2010 ; 2011), avant d’être tout récemment signalée en Afrique sub-saharienne
(Sénégal, Niger et Soudan). La vitesse avec laquelle T. absoluta s’est propagée sur le vieux continent
laisse supposer que cette mineuse va coloniser l'Afrique de l’ouest dans un très proche avenir (Pfeiffer
et al. 2013). Les larves attaquent le parenchyme des feuilles (mines), mais sont également capables
de creuser des galeries dans les jeunes tiges et dans les fruits. La principale plante hôte de T.
absoluta est la tomate (Lycopersicon esculentum), mais d’autres espèces de Solanaceae cultivées
telles que la pomme de terre (Solanum tuberosum), l’aubergine douce (S. melongena), le poivron et le
piment (Capsicum spp.) sont concernées (Wyckhuys et al. 2012). Au Sénégal, T. absoluta a été
signalée par Brévault et al. (2013) sur l’aubergine amère (S. aethiopicum).
Pour renforcer la surveillance et proposer des stratégies durables de gestion des populations de la
mineuse de la tomate en Afrique sub-saharienne, il est urgent d’améliorer les connaissances sur la
dynamique de l’invasion et sur la bio-écologie du ravageur en Afrique sub-saharienne. Le sujet de
thèse s’inscrit dans le cadre du programme de recherche Biobio (Biodiversité et gestion des
Bioagresseurs dans les paysages agricoles) soutenu par l’AIRD (Peers). Il constituera aussi une
activité phare du projet régional de gestion de Tuta absoluta en Afrique de l’ouest du centre, soutenu
par le Coraf (démarrage prévu en 2014), en collaboration avec l’USAID et le CRSP (Integrated Pest
Management Collaborative Research Support Program, Virginia Tech).
• Résumé du travail proposé
Questions de recherche
 Quel est le scénario probable d’introduction du ravageur au Sénégal ? Peut-on parler
d’introductions multiples et de différentes populations sources ? Quelle est la dynamique
d’expansion géographique du ravageur ?
1
Note d’alerte de la Direction de la Protection des Végétaux au Sénégal, Division des Avertissements Agricoles-Division
Législation et Quarantaine, septembre 2012.
Carte de répartition de Tuta absoluta dans le monde : http://www.tutaabsoluta.com/
2


Quelle est la gamme d’hôtes de l’insecte dans les nouvelles conditions biophysiques et
écologiques d’Afrique sub-saharienne (espèces cultivées et spontanées) ?
Quels sont les ennemis naturels locaux et quel est leur potentiel de régulation biologique ?
Quel est l’effet des pratiques culturales et du contexte paysager sur les infestations de T.
absoluta et la régulation biologique ?
Objectifs
 Déterminer les « routes » d’introduction pour améliorer le système de surveillance, prédire
l’expansion géographique du ravageur, et améliorer les méthodes de contrôle des populations
invasives.
 Evaluer le rôle de source ou de puits des plantes hôtes cultivées et spontanées dans la
dynamique des populations du ravageur à l’échelle du paysage agricole.
 Evaluer l’effet des pratiques agricoles et du contexte paysager sur la dynamique des
populations du ravageur et le potentiel de régulation biologique par conservation.
Méthodologie
 Analyses phylogéographiques à partir d’échantillons collectés en 2012 dans la zone des
Niayes et dans une serre au Sénégal, au Niger et en Afrique du Nord (Maroc). Génotypage
des individus à l’aide de marqueurs microsatellites (Guillemaud et al. 2012). Eventuellement
prospections dans d’autres zones agro-écologiques du Sénégal (vallée du fleuve, petite côte
et Casamance) par l’inspection des plantes hôtes potentielles et le piégeage d’adultes.
 Inventaire des plantes hôtes spontanées et cultivées dans la zone maraîchère des Niayes (en
particulier Solanaceae mais aussi légumineuses).
 Suivi d’un réseau de parcelles de tomate dans la zone sud des Niayes (zone la plus infestée)
sur 4 cycles de culture (2 ans): mesure des dégâts, co-existence avec Helicoverpa armigera,
autre insecte ravageur majeur, tests (cages d’exclusion et plantes sentinelles) pour mesurer
l’impact respectif de la prédation et du parasitisme et sa variabilité, collecte des insectes et
élevage au laboratoire pour identifier les parasitoïdes, enquêtes sur les pratiques culturales et
analyse paysagère (à partir d’images satellitaires Pléiades à très haute résolution spatiale),
éventuellement tests au laboratoire pour comparer l’efficacité individuelle des ennemis
naturels identifiés et les possibles interactions (Ferracini et al. 2012). Les activités de
recherche seront conduites avec les partenaires locaux, en particulier la Fédération des
producteurs maraîchers de la zone des Niayes au Sénégal. Elles bénéficieront de données de
la campagne 2012-13 acquises dans le cadre du programme Biobio.
Accueil de l’étudiant en alternance (2-3 mois par an) de l’étudiant au Cirad à Montpellier (UR Hortsys)
et à l’Institut Sophia Agrobiotech (équipes BPI et TEAPEA, Unité de recherche intégrée en horticulture
INRA et UMR IBSV INRA-CNRS-Université de Nice).
Lien avec les axes stratégiques du Cirad
Le sujet de recherche s’inscrit prioritairement dans l’axe stratégique (Axe 4) « Comprendre, anticiper
et gérer les risques liés aux bio-agresseurs pour renforcer la santé des animaux et des plantes ». Les
connaissances acquises permettront d’irriguer d’autres axes stratégiques, notamment l’intensification
écologique des systèmes de production (Axe 1).
Lien avec le DP Divecosys
Le sujet de thèse traite la problématique principale du DP Divecosys, à savoir la mobilisation accrue
des services de régulation écologique des bio-agresseurs pour la mise au point de modèles
d’intensification « écologique » de la production agricole aux différentes échelles d’action, du champ
cultivé au paysage agricole.
Lien avec le projet scientifique des unités SCA (102) et Hortsys (103)
De par leur impact sur la production, leur capacité d’adaptation à des environnements variés et leur
mobilité spatiale, les lépidoptères phytophages représentent un enjeu majeur pour la gestion
écologique de la santé des plantes. Le projet proposé répond aux objectifs des unités 102 et 103 par
sa contribution à l’invention d’une agriculture durable, répondant aux exigences de performances
agronomiques et environnementales. Dans ce cadre, l’enjeu premier porte sur la compréhension et la
mobilisation explicite des processus écologiques pour l’adaptation des systèmes de production aux
perturbations, ici l’invasion biologique d’un nouveau ravageur des cultures.
Les perspectives d’emploi et d’insertion professionnelle de l’étudiant sont réelles au Sénégal, en
particulier dans les sociétés privées impliquées dans la filière tomate à l’export (par exemple Grands
Domaines du Sénégal).
• Liste de quelques publications de l’équipe proposant le sujet
1. Brévault T., Ndoye O., Diatte M., Sylla S., Bernadas G., Gueye S., Diarra K., 2013. Tuta absoluta, a new
threat to tomato production in Senegal? Atelier de partage d’informations et de définition des méthodes de
lutte contre la mineuse des feuilles de Tomate, Tuta absoluta, en Afrique de l’Ouest et du Centre.
Coraf/Wecard, Dakar, Sénégal, 7-9 mai 2013.
2. Sow G., Arvanitakis L., Niassy S., Diarra K., Bordat D., 2013. Performance of the parasitoid Oomyzus
sokolowskii (Hymenoptera: Eulophidae) on its host Plutella xylostella (Lepidoptera: Plutellidae) under
laboratory conditions. International Journal of Tropical Insect Science, 33, 38-45.
3. Soti V., Chevalier V., Maura J., Bégué A., Lelong C., Lancelot R., Thiongane Y., Tran A., 2013. Identifying
landscape features associated with Rift Valley fever virus transmission, Ferlo region, Senegal, using very high
spatial resolution satellite imagery. International Journal of Health Geographics, 12:10 doi:10.1186/1476072X-12-10.
4. Brévault T., Nibouche S., Achaleke J., Carrière Y., 2012. Assessing the role of non-cotton refuges in delaying
Helicoverpa armigera resistance to Bt cotton in West Africa. Evolutionary applications, 5, 53-65.
5. Wyckhuys K., Bordat D., Desneux N., Fuentes Quintero L.S., 2012. Tuta absoluta (Meyrick) : un ravageur
invasif des cultures maraîchères pour l’Afrique sub-saharienne. Nouveaux ravageurs & maladies invasives,
COLEACP-PIP, 12 p.
6. Ratnadass A., Fernandes P., Avelino J. et al., 2012. Plant species diversity for sustainable management of
crop pests and diseases in agroecosystems: a review. Agronomy for sustainable development, 32, 271-303.
7. Brévault T., Carletto J., Tribot J., Vanlerberghe-Masutti F., 2011. Insecticide use and competition shape the
genetic diversity of the aphid Aphis gossypii in a cotton-growing landscape. Bulletin of Entomological
Research, 101, 407-413.
8. Desneux N., Luna M.G., Guillemaud T., Urbaneja A., 2011. The invasive South American tomato pinworm,
Tuta absoluta, continues to spread in Afro-Eurasia and beyond: the new threat to tomato world production.
Journal of Pest Science, 84, 403-408.
9. Desneux N., Wajnberg E., Wyckhuys K.A.G., Burgio G., Arpaia S., Narvaez-Vasquez C.A., Gonzalez-Cabrera
J., Ruescas D.C., Tabone E., Frandon J., Pizzol J., Poncet C., Cabello T., Urbaneja A., 2010. Biological
invasion of European tomato crops by Tuta absoluta: ecology, geographic expansion and prospects for
biological control. Journal of Pest Science, 83, 197-215.
10. Brévault T., Carletto J., Linderme D., Vanlerberghe-Masutti F., 2008. Genetic diversity of the cotton aphid
Aphis gossypii in the unstable environment of a cotton growing area. Agricultural and Forest Entomology, 10,
215-223.
• Nom du directeur ou du co-directeur de thèse selon les critères des Ecoles Doctorales
Directeur : Prof. K. Diarra, Département de Biologie animale, UCAD-FST, Dakar, Sénégal (accord).
Co-directeur : T. Brévault, UR SCA, Cirad, Campus Isra-IRD de Bel Air, Dakar Sénégal (accord).
• Discipline et Ecole Doctorale de rattachement de la thèse
Ecole Doctorale « Sciences de la Vie, de la Santé et de l’Environnement (SEV) », Formation doctorale
« Horticulture et Agriculture urbaine et péri-urbaine (HortAUP) », Université Cheikh Anta Diop de
Dakar, Faculté des Sciences et Techniques (UCAD-FST).
• Composition prévisionnelle du comité de thèse
A. Ratnadass, UR Hortsys, Cirad, Montpellier, France.
A. Chailleux, UR Hortsys, Cirad, Montpellier, France.
V. Soti, UR SCA, Cirad, Montpellier, France.
P.F. Duyck, UMR PVBMT Cirad-Université de La Réunion, Saint-Pierre, France.
N. Desneux, Unité de recherche intégrée en horticulture, INRA, Sophia Antipolis, France.
T. Malausa, UMR IBSV INRA-CNRS-Université de Nice, Sophia Antipolis, France.
Y. Carrière, Department of Entomology, University of Arizona, Tucson, Etats-Unis.