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Caractérisation de la communauté bactérienne associée à l’agrile du frêne, Agrilus planipennis Fairmaire (Coleoptera : Buprestidae)

Bergeron, Amélie (2016). Caractérisation de la communauté bactérienne associée à l’agrile du frêne, Agrilus planipennis Fairmaire (Coleoptera : Buprestidae) Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en microbiologie appliquée, 91 p.

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Résumé

L’agrile du frêne, Agrilus planipennis Fairmaire, est un insecte ravageur causant d’importants dommages à toutes les essences de frênes présentes en Amérique du Nord. Ce ravageur exotique, originaire d’Asie, serait arrivé sur le continent américain dans les années 90. Ce n’est qu’en 2002 qu’on le détecte pour la première fois à la frontière des municipalités de Windsor (ON, Canada) et Détroit (MI, États-Unis). Les insectes sont connus pour être vecteurs d’une communauté microbiologique qui leur permet de survivre et de s’adapter à leur environnement. Cette association entre un insecte et ses microorganismes symbiotiques forme un holobionte, où la structure de la communauté microbienne est influencée par divers processus stochastiques et déterministes. L’objectif de ce projet de recherche était de caractériser la communauté bactérienne associée à l’agrile du frêne. Afin de prendre en compte les processus écologiques qui peuvent influencer cette communauté, des populations d’agriles du frêne en provenance de cinq différentes régions ont été récoltées et les individus ont été séparés selon leur sexe. L’ADN génomique total des échantillons a été extrait et le gène codant pour l’ARNr 16S a été séquencé par la technologie Illumina Miseq paired-end. Après avoir traité les séquences avec le protocole UPARSE, des analyses de diversité ont été réalisées avec le logiciel R. Bien qu’aucune différence significative n’ait été détectée entre les individus mâles et femelles, la structure du microbiome des agriles du frêne permet d’établir des liens entre les populations de l’insectes. Ainsi, une communauté bactérienne de base à toutes les populations a été identifiée, alors que certains genres bactériens semblaient être spécifiques à certains échantillons. Ces divergences, expliquées par divers processus stochastiques et déterministes, ont permis de séparer les échantillons en deux écotypes. Grâce à une analyse de β-diversité, l’importance de certains processus écologiques a pu être mise de l’avant. En effet, la population d’agriles du frêne élevée en conditions contrôlées présente une structure bactérienne plus homogène que les populations en provenance de milieu naturel. De plus, certaines espèces bactériennes ont été identifiées comme étant indicatrices du niveau d’établissement des populations.

Abstract

Emerald ash borer, Agrilus planipennis Fairmaire, is an insect pest that caused significant damage to all ash species present in North America. This exotic pest, native from Asia, arrived in North America in the 90s. However, it was only detected for the first time in 2002 at the border of Windsor (ON, Canada) and Détroit (MI, United-States). Insects are known to live in association with microorganisms that allow them to survive and adapt to their environment. This association between an insect and its symbiotic microorganisms forms an holobiont, where the microbial community structure is influenced by various stochastic and deterministic pressures. The objective of this study was to characterize the bacterial community associated with the emerald ash borer.To considerer the ecological processes that can influence this community, emerald ash borer were harvested from five different sample sites and insects were separated by gender. Total DNA extraction was done and sequencing on the rRNA 16S gene was performed with the Illumina MiSeq paired-end technology. After sequences processing with UPARSE pipeline, diversity analysis were performed with R software. No significant difference was detected between males and females populations. However, the EAB microbiome structure seems to allow linkage between insect populations. A core microbiome was identified, while some bacterial genera appeared to be more specific to some samples. These differences, explained by various stochastic and determinist processes, allowed to separate the sample into two ecotypes. Analysis of β-diversity shows the importance of ecological processes on the shape of the bacteria community. Laboratory-reared population had a microbial structure more homogenous than the one from natural population. Moreover, some bacterial species were identified as indicative of the establishment population level.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Guertin, Claude
Co-directeurs de mémoire/thèse: Constant, Philippe; Lavallée, Robert (Ressources naturelles Canada)
Mots-clés libres: Agrilus planipennis; bactérie; holobionte; microbiome bactérien; écologie microbienne; processus stochastiques; processus déterministes
Centre: Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt: 13 oct. 2016 18:30
Dernière modification: 13 oct. 2016 18:30
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/4794

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