Identification des phéromones sexuelles chez le frelon asiatique

Des chercheurs de l’Académie chinoise des sciences (Yunnan), l’université de l’Académie chinoise des sciences (Pékin), l’université agricole de Yunann et l’université de Californie (San Diego) se sont intéressés aux phéromones impliquées dans la reproduction du frelon asiatique, Vespa velutina. L’objectif était d’identifier les glandes sécrétantes, et d’en caractériser les composants actifs. Face à un prédateur redoutable de l’abeille domestique Apis mellifera, l’idée était de pouvoir fournir une stratégie potentielle de contrôle de cette espèce invasive.

Une expérimentation à ciel ouvert

L’expérimentation s’est déroulée sur plusieurs sites au sein de l’université agricole de Yunnan et du centre de recherche sur la biodiversité du Sud-Ouest, de septembre à décembre 2016. Les chercheurs, en observant le comportement de vol de plusieurs gynes (futures reines) issues de nids localisés sur les sites, ont pu identifier les zones choisies pour la reproduction (male congregation area ou MCA). L’expérimentation a d’abord consisté à placer sur les MCA des gynes, préalablement collectées, qui étaient enfermées dans des cages suspendues à des branches d’arbres. Les chercheurs ont ainsi pu évaluer le nombre de mâles attirés par le piège, ainsi que les conditions environnementales qui y étaient associées (heure, température, intensité lumineuse et vitesse du vent). Une température comprise entre 15 et 22 °C était associée à une plus grande attractivité des mâles. De la même manière, le nombre de mâles sur les cages augmentait avec le niveau d’ensoleillement. Des cages témoins, vides, n’ont attiré aucun mâle au cours des essais.

Les phéromones sont sécrétées par des glandes de l’abdomen ventral distal

Un deuxième temps de l’expérimentation avait pour but de caractériser la zone corporelle de sécrétion des phéromones. Pour ce faire, les chercheurs ont placé à distance trois cages : une contenant l’abdomen de la gyne, une autre la tête et le thorax de l’insecte, la troisième étant vide. Ce dispositif a révélé une attractivité dirigée vers la cage renfermant la partie abdominale de la gyne. Dans un second temps, les chercheurs ont cherché à préciser cette source des phéromones. Pour ce faire, ils ont frotté des papiers filtres à différents niveaux des cuticules tergales (dorsales) et sternales (ventrales), qu’ils ont ensuite redéposés dans le système cage, associé à un mâle mort, leurre nécessaire pour que le frelon se pose sur la cage. Le nombre de mâles était significativement plus élevé pour les papiers filtres imbibés du contenu des glandes situées au niveau de la région du sixième intersegment de la cuticule sternale (figure). De la même manière que dans la première étape de l’étude, des cages témoins n’ont attiré aucun mâle. Cette étude montre pour la première fois les glandes sternales comme source de phéromones sexuelles actives sur de longues distances chez les hyménoptères.

Les phéromones sexuelles contiennent deux composants majoritaires

La dernière étape de l’étude s’est attachée à analyser les composés volatils impliqués dans l’attractivité des mâles. Les chercheurs ont pu extraire deux constituants majoritaires des glandes : l’acide 4-oxo-octanoic and 4-oxodecanoic. Aucune variation dans leur production n’a été observée au cours d’une journée. De plus, un accouplement signait l’arrêt de leur sécrétion. Les auteurs suggèrent d’utiliser ces phéromones pour de futurs pièges, d’autant plus que les mâles n’émettent pas de signaux d’alarme, qui alerteraient les frelons aux alentours de la présence d’un tel piège. Une future étude est prévue pour en tester l’efficacité.
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Source : nature.com/articles/s41598-017-13509-7.