INSECTES BUTINEURS ET TRANSPORTS DE POLLENS DANS LES PRAIRIES PERMANENTES 1ER MAILLON DE L ÉTUDE DU PROCESSUS DE POLLINISATION ENTOMOPHILE

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1 INSECTES BUTINEURS ET TRANSPORTS DE POLLENS DANS LES PRAIRIES PERMANENTES 1ER MAILLON DE L ÉTUDE DU PROCESSUS DE POLLINISATION ENTOMOPHILE Jean-Noël Galliot (INRA EPGV), Anne Farruggia (INRA UMRH), Dominique Brunel (INRA EPGV), Aurélie Bérard (INRA EPGV) INRA Université de Lorraine Vandoeuvre, 4 novembre 2015

2 Contexte Objectifs Matériels et méthodes Résultats Discussion & conclusion La pollinisation : définition et enjeux Pollinisation : Processus de transfert du pollen des étamines aux pistils Vent Animaux Photo : A. Berthier D après cwf-fcf.org 88% des plantes à fleurs seraient pollinisées par des animaux (Ollerton et al., 2011) 2

3 Contexte Objectifs Matériels et méthodes Résultats Discussion & conclusion La pollinisation des prairies permanentes Prairies permanentes en France : - 1/3 de la SAU * - 1/6 du territoire Pratiques agricoles : maintien des milieux ouverts Pollinisation : maintien de la diversité floristique Photo : A. Berthier * Source Agreste, 2014 Photos : 3

4 CBOL Contexte Objectifs Matériels et méthodes Résultats Discussion & conclusion Le DNA barcoding, un nouvel outil pour les analyses écologiques Nombre de références pour "barcoding" dans Web Of Science Barcode succotash.canalblog.com 4

5 Contexte Matériels et méthodes Résultats Discussion & conclusion Objectifs Objectifs et moyens mis en œuvre Question Quels sont les insectes butineurs, les fleurs visitées et les pollens transportés dans les prairies? Objectifs Observer pour mieux connaitre Développer une méthode basée sur le barcoding Prospections sur le terrain Observations Capture des insectes Labo Analyse de données Identification des insectes et pollens transportés par barcoding Identification des insectes par un naturaliste 5

6 Contexte Objectifs Matériels et méthodes Résultats Discussion & conclusion 1. Prospections de terrain 2. Analyse par barcoding - Transects dans 6 prairies - 3 campagnes - Insectes butineurs ign.fr Fond de carte Orthophoto, IGN 6

7 Contexte Objectifs Matériels et méthodes Résultats Discussion & conclusion 1. Prospections de terrain 2. Analyse par barcoding 210 insectes avec leurs cortèges de pollens ign.fr Récupération du pollen en suspension Extraction des ADN PCR Séquençage rdna-cistron Amorces : - rdna-cistron (ITS2) - Fragment COI Traitements bio-informatiques Bases de références publiques : - rdna-cistron et ITS2 - COI ADN Amorce F ITS2 Amorce R 7

8 Contexte Objectifs Matériels et méthodes Résultats Discussion & conclusion 1. Observations visuelles 2. Barcoding Les insectes butineurs Répartition des insectes capturés selon l ordre taxonomique 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Autres Syrphes Ind.<7mm Empis Autres Bourdons A. domestiques A. sauvages Photos : Diptera Hymenoptera Lepidoptera Coleoptera 394 insectes observés et capturés Galliot et al., comm in prep 8

9 Contexte Objectifs Matériels et méthodes Résultats Discussion & conclusion 1. Observations visuelles 2. Barcoding Les fleurs butinées Proportion des familles de fleurs observées dans les visites d insectes 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% Autres Syrphes Ind.<7mm Empis Autres Bourdons A. domestiques A. sauvages Photos : tela-botanica.org 394 visites sur 16 familles de plantes Galliot et al., comm in prep 9

10 Contexte Objectifs Matériels et méthodes Résultats Discussion & conclusion 1. Observations visuelles 2. Barcoding Familles d insectes Empididae Caprifoliaceae Familles de plantes Galliot et al., comm in prep 10

11 Dim 3 (17.46%) Dim 3 (17.46%) Contexte Objectifs Matériels et méthodes Résultats 1. Observations visuelles 2. Barcoding Discussion & conclusion JN Galliot Landcare Research Individuals factor map (PCA) Variables factor map (PCA) Gentianaceae Cistaceae Caprifoliaceae Rosaceae Saxifragaceae Syrphidae Halictidae Apidae Geometridae Autres_lepido Scarabaeidae Autres_coleo Tachinidae Indéterminé_4-7mm Andrenidae Sphaeroceridae Indéterminé<4mm Autres_hymeno Scathophagidae Calliphoridae Autres_dipteres Empididae Lamiaceae Fabaceae Orobanchaceae Ranunculaceae Brassicaceae Caryophyllaceae Asteraceae Violaceae Plantaginaceae Rubiaceae Apiaceae Dim 1 (36.69%) Dim 1 (36.69%) 11

12 % d'individus Contexte Objectifs Matériels et méthodes Résultats Discussion & conclusion 1. Observations visuelles 2. Barcoding Historique des fleurs butinées 87% des individus transportent du pollen 50% 40% 42% 45% transportent 2 genres ou plus 30% 20% 10% 0% 27% 13% 11% 4% 2% Nombre de genres trouvés dans le cortège de pollen transporté 12

13 Contexte Objectifs Matériels et méthodes Résultats Discussion & conclusion 1. Observations visuelles 2. Barcoding Historique des fleurs butinées 2 1,5 Nombre moyen de genres transportés par ordre NS NS NS 1 0,5 0 NS Coleoptera Diptera Hymenoptera Lepidoptera 13

14 Contexte Objectifs Matériels et méthodes Résultats Discussion & conclusion Participation à la connaissance de la pollinisation des prairies permanentes - Description des réseaux insectes butineurs-plantes dans les prairies - Le rôle des Diptères et des petits insectes dans le transport de pollens - La morphologie des fleurs influence le type de visiteurs 14

15 Contexte Objectifs Matériels et méthodes Résultats Discussion & conclusion Participation à la connaissance de la pollinisation des prairies permanentes - Insectes butineurs et transporteurs de pollen, mais succès pollinisation? - La part de la pollinisation anémophile et de l autopollinisation? - Transport et/ou effet mécanique de l insecte? Auto-pollinisation Vent Animaux D après cwf-fcf.org 15

16 Contexte Objectifs Matériels et méthodes Résultats Discussion & conclusion Le barcoding, un outil pertinent Méthode qui fonctionne et qui permet d étudier des processus complexes! Identifications simultanées de l insecte et des pollens transportés Traitement efficace des échantillons Etude de la biodiversité sans a priori labcon.com 16

17 Contexte Objectifs Matériels et méthodes Résultats Discussion & conclusion Le barcoding, un outil pertinent mais pas encore opérationnel Des limites techniques actuelles : Identification des insectes : ¼ identifiés > Amorces petit fragment COI & référencement Identification des pollens : 24% des genres manqués > Extraction ADN & bases de données La quantification des pollens transportés 17

18 Empis sp sur Taraxacum sp Merci pour votre attention