Plant-aphid interactions

La sève phloémienne : une niche trophique contraignante

La plupart des pucerons s’alimentent directement et exclusivement dans les tubes criblés du phloème, dans lesquels ils prélèvent la sève qui transporte les produits de la photosynthèse. Cette sève phloémienne présente des caractéristiques qui façonnent de nombreuses adaptations morphologiques et métaboliques des pucerons :

• c’est un fluide intracellulaire nécessitant, pour l’exploiter, une taille et des pièces buccales adaptées ;
• c’est un milieu de transport extrêmement riche en sucres (saccharose principalement), utilisables comme source de carbone et d’énergie, mais qui requiert des adaptations morphologiques et physiologiques pour gérer l’eau interne et réguler la pression osmotique ;
• c’est un milieu généralement pauvre en protéines ce qui dispense les pucerons d’une digestion protéique avec cependant en retour une sensibilité potentielle aux toxines protéiques ;
• c’est un milieu éventuellement riche mais très déséquilibré en acides aminés et particulièrement limité en acides aminés essentiels non synthétisables par les animaux. Cette contrainte, aux conséquences métaboliques fortes, exige une complémentation nutritionnelle par une flore microbienne symbiotique ;
• c’est un milieu subissant de grandes variations compositionnelles, d’origine physique (lumière, saison ...) ou physiologique (stade végétatif, position architecturale ...) ;
• c’est enfin un milieu quasi exempt de lipides, dont certains sont cependant essentiels pour les cellules animales.

Chacune de ces caractéristiques constitue une barrière évolutive importante que les pucerons ont su lever, seuls ou avec l’aide de partenaires microbiens.

Nos travaux de recherche concernent:

• le comportement alimentaire des pucerons
• les réponses de la plante à l'infestation
• la manipulation de la plante par les pucerons