Le froid réduit la reproduction et la demande de plants de tomates à Tuta absoluta.

Le stress dû aux basses températures a réduit l'émergence, la fécondité, l'éclosion des œufs et l'orientation des femelles. Tuta absoluta (actuellement nommée Phthorimaea absoluta) Chez les plants de tomates, cet effet s'est accentué avec l'intensité du froid. La réponse a impliqué des modifications physiologiques, biochimiques, métaboliques et transcriptionnelles chez les ravageurs adultes (DOI 10.3390/insects17070706).

Une étude menée par des chercheurs chinois a évalué des adultes de Tuta absoluta maintenus sous trois régimes de température. Le groupe témoin a été maintenu à 25 °C. Un stress thermique modéré a été induit à 15 °C et un stress thermique sévère à 5 °C. Les insectes ont été soumis à une photopériode de 16 heures de lumière et 8 heures d'obscurité. Des analyses biochimiques, métabolomiques et transcriptomiques ont été réalisées sur des adultes maintenus pendant sept jours sous ces différents traitements.

Les basses températures ont perturbé l'émergence des adultes. Les taux les plus élevés ont été observés en conditions normales et sous stress modéré. Un stress sévère a entraîné la plus forte diminution. Ces résultats indiquent une altération de l'achèvement de la métamorphose après une exposition au froid.

Impact plus important

La reproduction a été fortement affectée. Les femelles témoins ont pondu davantage d'œufs. Chez les femelles exposées à des températures inférieures à 15 °C, la ponte a légèrement diminué, sans différence significative par rapport au groupe témoin. Chez les femelles exposées à des températures inférieures à 5 °C, la ponte a été presque totalement inhibée. La ponte dans les groupes témoin et soumis à un traitement modéré a atteint son maximum le septième jour. Elle a ensuite diminué le quatorzième jour et s'est quasiment arrêtée le vingt-et-unième jour. En cas de froid intense, la ponte est restée minimale tout au long de la période.

Le taux d'éclosion des œufs a également diminué avec l'augmentation du stress. Le groupe témoin a présenté un taux d'éclosion plus élevé. Le traitement à 15 °C n'a pas différé du groupe témoin. Le traitement à 5 °C a entraîné la plus forte réduction. Un froid intense a également retardé l'éclosion.

Rechercher un hôte

Le comportement de recherche de l'hôte s'est modifié. Les femelles témoins ont montré une nette préférence pour les odeurs de tomate dans un olfactomètre en forme de Y. Les femelles exposées à 15 °C ont été moins attirées par la plante. Celles exposées à 5 °C ont présenté la plus faible réaction aux composés volatils. Ces données indiquent une perte progressive de la capacité à localiser l'hôte par l'odorat.

le métabolisme énergétique

Le froid a également modifié le métabolisme énergétique. Les taux de triglycérides sont restés similaires entre le groupe témoin et le groupe exposé à un froid modéré, mais ont diminué en cas de froid intense. L'activité de la Na+/K+-ATPase a suivi une évolution similaire : elle est restée stable en dessous de 15 °C et a diminué en dessous de 5 °C. Cette enzyme sert d'indicateur du transport ionique membranaire. La diminution observée suggère une altération des processus bioénergétiques liés à l'homéostasie cellulaire.

Les réserves de glycogène ont également diminué en cas de froid intense. Leur concentration est restée similaire entre le groupe témoin et le groupe soumis à un froid modéré. Ce résultat indique une utilisation, voire une perte, des réserves lipidiques et glucidiques lors d'un stress thermique intense. Le tréhalose a montré une tendance à augmenter avec la baisse de température, mais sans différence statistiquement significative. Ce profil suggère une possible adaptation métabolique associée à une protection contre le froid.

Les enzymes antioxydantes ont réagi différemment. L'activité de la superoxyde dismutase a augmenté sous l'effet du froid intense par rapport au groupe témoin. L'activité de la peroxydase a diminué en dessous de 5 °C. L'activité de la catalase est restée inchangée entre les traitements. Ceci suggère une altération progressive des mécanismes de défense contre le stress oxydatif.

L'analyse métabolomique non ciblée a révélé une reprogrammation métabolique généralisée. Les échantillons témoins, exposés à un froid modéré et à un froid intense ont présenté des profils métaboliques distincts. La comparaison entre les échantillons témoins et ceux exposés à 15 °C a permis d'identifier 324 métabolites dont l'expression était réduite et 291 dont l'expression était augmentée. La comparaison entre les échantillons témoins et ceux exposés à 5 °C a permis d'identifier 297 métabolites dont l'expression était réduite et 333 dont l'expression était augmentée. La comparaison entre les échantillons exposés à 5 °C et ceux exposés à 15 °C a révélé 111 métabolites dont l'expression était réduite et 132 dont l'expression était augmentée.

Les voies métaboliques affectées comprenaient le métabolisme des acides aminés, la biosynthèse des alcaloïdes, le métabolisme central du carbone, la biosynthèse des aminoacyl-ARNt, le métabolisme de la tyrosine, le métabolisme des purines, le métabolisme de l'alanine, de l'aspartate et du glutamate, la biosynthèse de l'arginine, le métabolisme du nicotinate et du nicotinamide, le métabolisme de la phénylalanine, la biosynthèse des terpénoïdes et des stéroïdes, et le métabolisme du carbone.

Analyse transcriptomique

L'analyse transcriptomique a également révélé une nette différence entre les traitements. La comparaison entre le groupe témoin et le groupe exposé à un froid modéré a montré la plus grande variation : 939 gènes étaient sous-exprimés et 104 surexprimés. La comparaison entre le groupe témoin et le groupe exposé à un froid intense a indiqué 84 gènes sous-exprimés et 58 surexprimés. La comparaison entre les deux niveaux de froid a montré 137 gènes sous-exprimés et 145 gènes surexprimés.

Les voies géniques enrichies impliquaient la thermogenèse, la phosphorylation oxydative, la voie de signalisation MAPK, la glycolyse, la gluconéogenèse, le métabolisme du propanoate, la voie de signalisation cGMP-PKG, ainsi que des processus associés à la réponse cellulaire, au métabolisme, à la régulation biologique, au développement et à la réponse aux stimuli. L'étude a également mis en évidence des réseaux coordonnés entre gènes et métabolites, dont la croissance était proportionnelle à l'intensité du stress.

Les chercheurs concluent que la tordeuse commune adulte (Tuta absoluta) déclenche une réponse intégrée au froid. Ce ravageur privilégie les mécanismes de survie, avec des modifications du métabolisme énergétique, l'accumulation de cryoprotecteurs et des défenses antioxydantes. Parallèlement, il réduit sa reproduction, sa croissance et sa recherche d'hôtes. Ces résultats contribuent à expliquer la réaction de l'espèce aux basses températures et peuvent étayer les modèles de dynamique des populations et les stratégies de gestion dans un contexte de changements climatiques.