Etude de l’évolution des récepteurs aux phéromones d’agrégation chez les charançons ravageurs des grains
Encadrant·es : Ludvine Brajon (Doctorante), Nicolas Montagné (Maître de conférences)
Equipe d’accueil : Equipe CRéA, UMR7618 iEES-Paris
Lieu du stage : Sorbonne Université, Tour 44-45 3ème étage, 4 place Jussieu, 75005 Paris
Contexte et objectif :
Avec plus de 80 000 espèces décrites, les Curculionidae, plus communément appelés charançons, constituent la plus grande famille d’animaux sur terre. Ces insectes phytophages sont adaptés à une multitude de plantes hôtes, et de nombreuses espèces sont des ravageurs causant d’importants dommages aux cultures. Chez ces insectes, des messages chimiques volatiles appelés phéromones d’agrégation permettent aux adultes de se regrouper sur leur site de reproduction et de ponte.
L’évènement clé à la base de la reconnaissance d’une phéromone et du déclenchement du comportement de l’insecte est la liaison de cette molécule phéromonale sur une protéine localisée dans des neurones olfactifs, appelée récepteur olfactif (OR).
Photographies de Sitophilus oryzae au stade adulte, d’un zoom sur son antenne, et d’un zoom sur les sensilles de l’antenne.
Les objectifs du stage seront :
1) D’étudier les spectres de réponses de certains OR (préalablement sélectionnés) de trois espèces de charançons des céréales appartenant au genre Sitophilus, afin d’identifier ceux capables de détecter des phéromones. Pour cela, les OR sont exprimés dans des neurones olfactifs de drosophile, et des expériences d’électrophysiologie permettront d’identifier précisément les molécules odorantes (phéromones et composés volatiles de plantes hôtes) capables de se lier aux OR.
2) De mener des expériences de comportement afin de tester l’effet sur les charançons des molécules odorantes actives sur les OR et identifiées avec l’objectif 1).
3) D’effectuer, selon l’avancée des travaux et les résultats obtenus, des analyses bioinformatiques (phylogénie, modélisation de structures 3D) pour tenter de comprendre comment la structure d’OR homologues a évolué pour s’adapter à des composés phéromonaux différents.
Profil recherché :
Nous recherchons un.e étudiant·e de Master 2, cycle Ingénieur ou en césure pour une durée de 6 mois, idéalement à partir de janvier 2025 (gratification proche de 600 euros par mois). Aucun prérequis n’est nécessaire, mais des connaissances théoriques sur la biologie des insectes sont préférables, et un intérêt pour la neurobiologie/comportement serait un plus.
Pour candidater, envoyer aux deux adresses mails ci-dessous, un CV, une lettre de motivation, les notes de M1, ainsi que le contact d’une personne référente.
Date limite de candidature : 30 septembre 2024
Contact :
Ludvine Brajon – Doctorante
ludvine.brajon@sorbonne-universite.fr
Publications en lien avec le sujet :
Cao, Y., Hu, Q., Huang, L., Athanassiou, C.G., Maggi, F., D’Isita, I., Liu, Y., Pistillo, O.M., Miao, M., Germinara, G.S., Li, C., 2024. Attraction of Sitophilus oryzae (L.) (Coleoptera: Curculionidae) to the semiochemical volatiles of stored rice materials. J. Pest Sci. 97, 73–85. https://doi.org/10.1007/s10340-023-01616-6
Brajon, L., Comte, A., Capoduro, R., Meslin, C., Antony, B., Al-Saleh, M.A., Pain, A., Jacquin-Joly, E., Montagné, N., 2024. A conserved pheromone receptor in the American and the Asian palm weevils is also activated by host plant volatiles. Curr. Res. Insect Sci. 6, 100090. https://doi.org/10.1016/j.cris.2024.100090
Li, Z., Capoduro, R., Bastin–Héline, L., Zhang, S., Sun, D., Lucas, P., Dabir-Moghaddam, D., François, M.-C., Liu, Y., Wang, G., Jacquin-Joly, E., Montagné, N., Meslin, C., 2023. A tale of two copies: Evolutionary trajectories of moth pheromone receptors. Proc. Natl. Acad. Sci. 120, e2221166120.
https://doi.org/10.1073/pnas.2221166120
Antony, B., Johny, J., Montagné, N., Jacquin-Joly, E., Capoduro, R., Cali, K., Persaud, K., Al-Saleh, M.A., Pain, A., 2021. Pheromone receptor of the globally invasive quarantine pest of the palm tree, the red palm weevil (Rhynchophorus ferrugineus). Mol. Ecol. 30, 2025–2039. https://doi.org/10.1111/mec.15874
Germinara, G.S., De Cristofaro, A., Rotundo, G., 2008. Behavioral Responses of Adult Sitophilus granarius to Individual Cereal Volatiles. J. Chem. Ecol. 34, 523–529. https://doi.org/10.1007/s10886-008-9454-y