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Etude comparative de la vitesse de croissance et de la sensibilite a la photoperiode de deux races de pyrale de mais (Ostrinia nubilalis Hübn., Lepidoptera, Pyralidae)
et de leurs hybrides
M. Stengel, G. Schubert
To cite this version:
M. Stengel, G. Schubert. Etude comparative de la vitesse de croissance et de la sensibilite a la
photoperiode de deux races de pyrale de mais (Ostrinia nubilalis Hübn., Lepidoptera, Pyralidae) et
de leurs hybrides. Agronomie, EDP Sciences, 1982, 2 (10), pp.989-994. �hal-02728487�
Etude comparative de la vitesse de croissance et de la sensibilité à la photopériode de deux races de pyrale du
maïs (Ostrinia nubilalis Hübn., Lepidoptera, Pyralidae)
et de leurs hybrides.
Marc STENGEL Gunther SCHUBERT
LN.R.A., Station de Zoologie, 28, rue de Herrlisheim, F68000 Colmar
RÉSUMÉ Dans cette étude nous avons entrepris la comparaison de 2 souches de pyrale du maïs : l’une originaire de
Beauce (B), l’autre d’Alsace (A). Leur sensibilité à la longueur du jour et leurs vitesses de développement à Pyrale du ma i ’s , différentes températures ont été analysées. Les 2 souches ont des réponses différentes aux facteurs étudiés. La Ostrinia nubilalis, souche A se développe plus lentement et entre en diapause à des photophases plus longues que la souche B.
Races géographiques, Les hybrides sont différents entre eux et de la souche mère. Leur vitesse de développement et leur sensibilité à
Diapause,
,
la longueur du jour sont proches de celles de la souche père. Les deux caractères sont liés au sexe mâle. Une Vitesse de développement, fraction de la souche A présente une diapause obligatoire à toutes les photophases supérieures à 16 h. Une Caractères liés au sexe. étude comparative faite à Colmar dans la nature a montré que la souche B était polyvoltine dans les conditions
climatiques de Colmar alors que la souche A restait monovoltine. Les 2 souches sont des races génétiquement
distinctes. La souche B qui a des caractéristiques méridionales a sans doute été introduite accidentellement en Beauce.
SUMMARY Comparative study of the growth rate and the photoperiod sensitivity of two strains of the European
corn borer (Ostrinia nubilalis Hiibn., Lepidoptera, Pyralidae) and their hybrids.
European
cornborer, In this study we undertook to compare two strains of the European
cornborer,
onefrom Beauce (B) and the
Ostrinia nubilalis, other from Alsace (A). Their day-length sensitivity and growth rate were analyzed. The two strains had
Geographical strains, different responses to the two factors studied. Strain A grew slower than strain B and had a tendency to enter Diapause, diapause at longer light phases than strain B. Hybrids between the strains
weredifferent from each other and Rate of growth, from the female strain in their reaction to both factors studied. Their growth rate and photoperiod sensitivity
Sex linked characteristics. were nearer to those of the male strain. The two analyzed characteristics were thus male sex linked. A fraction of strain A entered diapause at all photophases above 16 h. A field study made in Colmar showed that strain B was polyvoltine under the climatic conditions of Colmar, while at the same time and under the same
conditions strain A stayed monovoltine. We can say that the two strains are genetically different. Strain B resembles
astrain from north Spain (Zaragoza). Other strains from the Paris basin (Senlis and Vend&me),
and from Dijon, react to the analyzed factors in
away which is
nearerto that of strain A than that of strain B.
We think that strain B has been accidentally introduced.
1. INTRODUCTION
La pyrale du maïs (Ostrinia nubilalis Hübn.) est considé-
rée par beaucoup d’auteurs comme ayant des races géogra- phiques distinctes. Déjà en 1925, BARBER aux U.S.A.
émettait l’hypothèse de l’existence de 2 races de pyrale :
une fortement monovoltine (à diapause obligatoire) et
l’autre polyvoltine (à diapause facultative). D’après M UT -
CHMOR & BECKEL (1959), B E CK & HANNEC (1969), la diapause de la pyrale serait facultative et induite par la
photopériode et la température. Plus récemment S AR iNGER
(1980) revient à l’hypothèse de 2 races très distinctes, l’une
avec tendance au monovoltisme très marquée et présentant partiellement une diapause obligatoire et l’autre polyvoltine
à diapause facultative, dont la répartition serait liée à la latitude, donc à la photopériode. En France, il existe des secteurs où la pyrale a seulement une génération et des
secteurs où elle a plus d’une génération. En Beauce (Levesville), la pyrale a plus d’une génération par an alors
qu’en Alsace, elle ne présente qu’une seule génération, bien
que durant la période d’activité de la pyrale les températu-
res soient plus élevées en Alsace qu’en Beauce (la tempéra-
ture moyenne de Colmar, durant la période allant du
1°! juillet au 1" octobre, est de 0,9 °C supérieure à celle
enregistrée à Chartres, moyennes de 1930 à 1980), donc plus
favorables au développement de la pyrale du maïs. De plus,
les conditions de photopériode sont les mêmes, Colmar (Alsace) et Levesville (Beauce) étant presque sur le même
parallèle. Il est donc curieux de constater que la pyrale
«
Alsace » est monovoltine, alors que celle de « Beauce
»est nettement polyvoltine. G AHUKAR (1976) avait déjà vu
que la pyrale de Levesville avait une vitesse de développe-
ment supérieure à celle de la pyrale de Colmar. Tout ceci
nous a amenés à étudier la vitesse de développement et la
sensibilité à la photopériode des 2 souches de pyrale.
II. MATÉRIEL ET MÉTHODES
Cette étude a été faite sur 2 souches de pyrale : l’une provenant de Levesville (Eure-et-Loir) = Beauce = B (récoltée en 1977) fournie par M. AucEtvDRE (Zoologie,
I.N.R.A. Versailles) et l’autre de Colmar (Haut- Rhin)
=Alsace
=A. La souche
«Beauce » était élevée sur
milieu artificiel depuis 11 générations, la souche
«Alsace
»depuis 6 générations. Les 2 souches étudiées avaient été élevées préalablement à la température de 25 °C et à 18 h de lumière, en mélange sans distinction entre les individus
présentant une diapause et ceux n’en présentant pas. Le milieu artificiel utilisé est celui mis au point par GAHUKAR
(1979), modifié par le remplacement d’une partie de la
semoule de maïs (2/3) par de la luzerne déshydratée broyée
au moulin à café pour obtenir des fibres de 2 mm de
longueur. L’adjonction de la luzerne aère le milieu, facilite
le déplacement des chenilles et évite une trop grande
humidité favorable au développement bactérien et fongi-
que.
Pour toutes les séries expérimentales, le développement embryonnaire s’est effectué dans la même pièce (humidité saturante). Les pontes obtenues à l’obscurité totale, sur papier découpé chaque jour, sont placées entre deux
feuillets d’éponges végétales synthétiques jusqu’au stade
« tête noire », c’est-à-dire prêtes à éclore.
Les chenilles sont élevées dans des boîtes rondes grilla- gées de 20 cm de diamètre et de 3 cm de haut. Le milieu est
disposé le long du bord de la boîte. Dans chaque boîte on place 7 pontes (= 100 oeufs) au stade « tête noire
».Après
2 semaines, on change le milieu et l’on place au centre de la
boîte un rouleau de carton ondulé afin de faciliter la
chrysalidation des chenilles, en diminuant les contacts entre
chenilles, donc le cannibalisme. A partir de la 3 e semaine,
les boîtes sont contrôlées tous les 2 jours pour l’étude de l’influence de la température sur la vitesse de développe-
ment et pour celle de la sensibilité à la photopériode.
La vitesse de développement a été étudiée à 25 °C et 18 h
de lumière et accessoirement à 15 °C et 20 °C. Dans les
résultats, nous ne citerons les 2 dernières températures que
globalement, comme complément d’information.
La sensibilité à la photopériode a été étudiée aux photophases suivantes : 14 - 15 - 16 - 17 - 18 - 24 h, à la température de 25 °C. Pour la sensibilité à la photopériode à 24-25 °C, les chenilles non chrysalidées après 60 j sont
considérées comme entrées en diapause.
La mortalité des chenilles est forte au stade Ll ; 50 p. 100 des chenilles meurent dans les heures qui suivent l’éclosion
avant leur installation sur le milieu. Ceci explique le faible
rendement de nos élevages.
Pour chaque condition expérimentale, 10 boîtes ont été
mises en route, ce qui permet de travailler sur des effectifs de 200-300 chenilles L5 ou chrysalides. Chaque condition
expérimentale a été répétée 3 fois sur 3 générations consé-
cutives.
Au cours de l’hiver 1979-1980 et début 1980 nous avions étudié l’effet de la température et de la photopériode sur les
chenilles issues des croisements : femelles A x mâles B et femelles B x mâles A ; la température d’élevage était de
25 °C et les photophases de 18 h et 15 h.
III. RÉSULTATS
A. Influence de la température sur le développement 1) Durée du développement embryonnaire à 25 °C et humi-
dité saturante
La durée moyenne du développement embryonnaire de la
souche
«Alsace » est de 6 jours à 25 °C (144 h ± 4).
La durée moyenne du développement embryonnaire de la
souche
«Beauce » est de 5 jours 1/2 à 25 °C (137 h ± 4).
La souche
«Beauce » a donc une vitesse de développe-
ment embryonnaire plus grande que la souche
«Alsace ».
La différence entre les 2 souches est statistiquement signifi-
cative à 5 p. 100. Pour les hybrides nous n’avons pas noté les durées de développement embryonnaire.
2) Durée du développement larvaire
a) Durée de développement larvaire à 25 °C - photo- phase 18 h.
Le tableau 1 donne les résultats de l’expérience commen-
cée le 26 juillet 1979 et terminée le 10 septembre. Le
tableau comporte la durée moyenne du développement et
entre parenthèses le nombre d’individus observés.
La différence entre la durée moyenne de développement
larvaire de la souche « Alsace » (32,60 ± 0,34 j) et de la
souche
«Beauce » (27,36 ± 0,30 j) est très hautement signi-
ficative.
b) Durée du développement larvaire à 15 °C et à 20 °C —
photophase 18 h.
Le tableau 2 donne les résultats d’une expérience mise en
route le le! juin 1979 et terminée le 30 septembre 1979.
Les valeurs données dans le tableau 2 sont les durées moyennes de développement en jours et, entre parenthèses,
le nombre d’individus du lot. Il faut noter qu’à 20 °C il y a 30 p. 100 des chenilles qui manifestent une diapause pour la souche
«Beauce » et 40 p. 100 pour la souche
«Alsace » ; à 15 °C, 60 p. 100 de chenilles manifestent une diapause dans
les 2 populations. Les pourcentages indiqués proviennent
des dénombrements de chenilles effectués dans toutes les séries un mois après la dernière chrysalidation. Il n’a pas été fait d’analyse statistique des résultats. Cette expérience n’a
pas été répétée.
3) Durée du développement larvaire des croisements Des chenilles issues des croisements femelles Alsace x mâles Beauce et femelles Beauce x mâles Alsace ont été mises en élevage à 25 °C et à la photophase de 18 h,
en même temps que des souches Alsace et Beauce.
Les résultats de l’expérience, commencée le 12 novembre 1979 et terminée le 31 décembre 1980, figurent dans le
tableau 3. Leur analyse (tabl. 4) a été faite selon l’« analyse
à une voie » de K R U SKALL & WA LLI S (1956). Elle confirme que la souche Alsace a une vitesse de développement
différente de celle de la souche Beauce. La vitesse de
développement des 2 hybrides est également significative-
ment différente. Les hybrides sont proches de la souche paternelle et différente de la souche maternelle. Le mâle semble donc apporter la sensibilité à la température, c’est-à-
dire la vitesse de développement (fig. 1).
B. Sensibilité à la photopériode
1) Sensibilité des souches
«Alsace H et
«Beauce
»Le tableau 5 et la figure 2 donnent les valeurs moyennes des 3 séries réalisées le 11 juin, le le, août 1979 et le 15 janvier 1980. Pour chaque lot les chiffres indiqués en
pourcentage de diapausants portent sur 800-900 individus.
La réaction à la photopériode de la souche Alsace est absolument différente de celle de la souche Beauce. La souche Alsace entre à 100 p. 100 en diapause pour une
photophase de 15 h et, pour les photophases de 16 à 24 h, il
y a toujours une partie de la population (24 p. 100) qui entre
en diapause. La souche Beauce n’entre qu’à 52 p. 100 en
diapause à la photophase de 15 h et ne manifeste plus de diapause à partir de la photophase de 16 h (fig. 2).
Il est intéressant de noter que la souche Alsace présente,
pour une partie de la population (24 p. 100), une diapause obligatoire dont l’induction est indépendante de la photopé-
riode.
2) Sensibilité à la photopériode des croisements A x d B
et <;> B x 0 A
Les chenilles issues des croisements ont été élevées à 25 °C et à 2 photophases, 15 et 18 h, en même temps que les souches Alsace et Beauce.
Le tableau 6 donne les résultats d’une expérience
commencée le 16 mai 1980 et terminée le 3 juillet 1980.
Ces données nous permettent de dire que la sensibilité à la photopériode est génétiquement déterminée chez les 2 souches de pyrale. Le mâle semble apporter la sensibilité à la photopériode comme le montrent les résultats à 15 h de lumière. Les croisements femelles Alsace x mâles Beauce
se comportent comme la souche Beauce, tandis que les croisements femelles Beauce x mâles Alsace se comportent
comme la souche Alsace.
En été 1981, toutes ces analyses ont été refaites avec des
pyrales issues de chenilles récoltées en automne 1980 à
Levesville et à Colmar. Les résultats sont identiques à ceux
obtenus avec des pyrales élevées durant plusieurs généra-
tions sur milieu artificiel.
C. Etude comparative du développement des souches Alsace et Beauce dans les conditions climatiques de
l’Alsace
Au cours de l’été 1979, le 7 juillet 1979 (date qui correspondait précisément aux premières éclosions de che- nilles dans la nature), nous avons infesté des pieds de maïs (100 par lot) avec des pontes « Alsace » ou des pontes
«
Beauce ». Ces pontes sont déposées au stade « tête noire ». Des dissections ont été faites début août, fin août et mi-septembre, afin de contrôler l’état de la population de
chenilles.
Le tableau 7 donne le résultat des dissections des pieds de
maïs infestés. Dans la colonne (15.9.1979), les chiffres (110)
et (120) donnent le nombre de chenilles contrôlées ce jour.
Les chenilles L5 Beauce (60), récoltées le 15 septembre 1979, ont été mises en chambre chaude (25 °C, 18 h de lumière) sur milieu artificiel ; 32 chenilles se sont nympho-
sées dans les 30 jours.
Toutes les chenilles
«Alsace » manifestent une diapause
dès le 15 septembre 1979, il n’y a pas de chrysalide.
La souche
«Beauce » est polyvoltine, dans les conditions climatiques alsaciennes, alors que la souche « Alsace », ayant subi les mêmes conditions, reste monovoltine.
IV. DISCUSSION ET CONCLUSION
Dans cette étude, nous avons essayé de comparer 2 popu- lations de pyrale : l’une originaire de Levesville (Beauce),
l’autre de Colmar (Alsace). GAHUKAR (1976) avait déjà
observé que la population de Levesville se développait plus rapidement que celle de Colmar. ROBIN (1980) a montré
que la température avait une action sur l’entrée en diapause
et que les populations de la moitié Nord de la France
(48 °N) avaient une tendance plus forte à la manifestation de la diapause que les populations plus méridionales.
Nous avons comparé les 2 populations « Beauce » et
«
Alsace » en étudiant leur vitesse de développement à
différentes températures et la manifestation de la diapause à
différentes photophases. Ce travail a aussi été effectué sur
les hybrides des 2 populations. Nous avons pu différencier les 2 populations et démontrer que les 2 caractères analysés
étaient liés au sexe mâle. Nous nous trouvons donc en
présence de 2 races génétiquement distinctes. La race
«
Beauce » (Levesville) se développe plus rapidement que
la race
«Alsace » (Colmar). La race
«Beauce » est moins
sensible à la longueur du jour que la race
«Alsace », c’est-à- dire que la race « Alsace » manifeste une tendance à la
diapause à des photophases plus longues que la race
«
