Introduction
La lutte microbiologique par les champignons est une approche interventionniste de la lutte biologique dont l'application contre les locustes a été le plus souvent reconnue. Cet aspect est devenu un concept mature et fonctionnel avec la mise en place des technologies de production et de formulation d'entomopathogènes. En effet, plusieurs espèces fongiques telles que Beauveria bassiana (Bals), Metarhizium anisopliae et Metarhizium flavoviride Gams et Rozsypal sont formulées en biopesticides. Ces agents microbiens peuvent être combinés à d'autres méthodes de lutte et avoir une action prolongée grâce à leur pathogénécité et les différentes perturbations qu'ils peuvent causer au cœur de la population-hôte.
Ce travail a porté essentiellement sur l'effet de deux entomopathogènes sur l'hémolymphe d'un acridien notamment sur les hémocytes du point de vue qualitatif et quantitatif, sachant que ces cellules hémocytaires ont des rôles différents: les prohémocytes représentent la cellule-souche de tous les hémocytes, les plasmatocytes ont un rôle dans la phagocytose donc dans la défense contre des agents pathogènes et les granulocytes interviennent dans le métabolisme intermédiaire.
Matériel et Méthodes
Insectes.—
Les individus du criquet migrateur, Locusta migratoria, proviennent de la région d'Adrar, au Sahara algérien et ont été ramenés du terrain l'année même de leur expérimentation. Les larves et les adultes sont élevés dans des cages en bois à une température avoisinant 28± 1°C., une humidité relative de 70 à 80 % et une photopériode continue. Les larves du 5ème stade et les adultes expérimentés sont âgés d'environ 48 heures. L'alimentation fournie est constituée de graminées (Avena sterilis, Hordeum murinum, Phalaris bulbosus et Penisetum purpureum) et de feuilles de salade placées dans des récipients en verre à moitié remplis d'eau ainsi que du son de blé placé dans une boîte de Pétri. Pour chaque stade expérimenté (L5 et imagos) 5 individus ont été pris en considération ainsi que pour chaque type de traitement (B. bassiana et M. flavoviride). Le même nombre de répétitions a été retenu dans la série témoin. Ceci nous donne un total de 30 individus expérimentés.
Souches fongiques.—
Les champignons Beauveria bassiana et Metarhizium flavoviride sont de provenances différentes: la première a été isolée à partir d'un individu adulte de Schistocerca gregaria échantillonné en décembre 1996 dans une oasis à Adrar au niveau d'un pivot d'irrigation de céréales, (Doumandji-Mitiche et al. 1997). La deuxième souche par contre provient du laboratoire Darmesdat en Allemagne dont un seul isolat a été effectué à partir d'un individu de criquet migrateur originaire de Madagascar.
Traitement.—
Pour réaliser les traitements à partir de ces deux souches de champignons, celles-ci ont été multipliées et conservées sur un milieu nutritif P.D.A.(Potaotos Dextros Agar) au niveau de la mycothèque de l'Institut National Agronomique d'El-Harrach (Alger). Les différentes concentrations des solutions entomopathogènes (eau distillée + entomopathogène + 1 goutte de Tween à 20% pour une libération maximale des spores) sont évaluées à l'aide d'une cellule hématimétrique, la cellule de Malassez. L'inoculation s'est réalisée par injection de 25 ml de l'inoculum à l'aide d'une microseringue au niveau du pronotum de l'insecte. Les doses retenues lors de notre essai sont de 6.60 × 102 spores / ml pour les larves et 2.34 × 104 spores / ml pour les adultes soit respectivement 16.5 spores injectées aux L5 et 585 spores injectées aux adultes.
Réalisation de frottis.—
Le frottis a été fait selon la méthode de Guzo & Stoltz (1987), avec la coloration May-Grûnwalt - Giemsa. Une quantité de 4 µl d'hémolymphe fraîche a été prélevée de chaque individu puis étalée en couche mince sur une lame. Les différentes catégories des hémocytes ont été identifiées et comptées.
Résultats et Discussions
L'infection de l'hémolymphe des L5 et des adultes de L. migratoria par les deux entomopathogènes B. bassiana et M. flavoviride s'est traduite par une réaction cellulaire que nous avons appréciée sur le plan qualitatif et sur le plan quantitatif.
Cytologie qualitative.—
Après l'examen microscopique avec la coloration May-Grûnwalt-Giemsa nous avons pu identifier trois types cellulaires chez les L5 et les adultes témoins du criquet migrateur à savoir:
– les prohémocytes ou cellules germinatives
– les plasmatocytes ou cellules phagocytaires
– les granulocytes ou cellules granulaires.
Selon les travaux de Wigglesworth (1972), Arnold (1974) et Raccaud-Schoeller (1980), le sang des orthoptères renferme 4 catégories d'hémocytes rencontrées également chez les autres ordres d'insectes à savoir: les prohémocytes, les plasmatocytes, les granulocytes et les coagulocytes.
Après traitement par les deux acridopathogènes B. bassiana et M. flavoviride on note la présence des mêmes cellules sanguines citées plus haut.
Cependant, une forte activité toxinogène des cytoparasites dans le sang de l'acridien a été détectée et se traduit essentiellement par des altérations structurales marquées, totalement absentes chez les individus témoins. Les hémocytes atteints sont généralement rétractés, un aspect dense et diffus caractérise les cellules lésées qui ont tendance à former des agrégats, leur contenu cytoplasmique est déversé dans le milieu extracellulaire. En parallèle, des amas de spores de champignons sont observés, leur nombre assez élevé pourrait être à l'origine de la mort des criquets par septicémie. Une mise en culture de l'hémolymphe des individus traités sur gélose nutritive a fait ressortir une forte prolifération des champignons utilisés, on pourrait donc considérer l'hémolymphe comme étant un bon milieu de culture pour les acridopathogènes. La mort des individus peut être également due à la libération des toxines par les spores des champignons.
Vey et al. (1986) ont signalé de fortes altérations structurales conséquentes à l'infection de Lymantria dispar et Bombyx mori par Metarhizium anisopliae. Ce même entomopathogène a été responsable de fortes lésions des cellules sanguines des L5 et des adultes de Schistocerca. gregaria selon Halouane (1997).
Cytologie quantitative.—
Chez Locusta migratoria, la densité d'hémocytes est la même chez les deux sexes de même âge. Elle montre une légère régression du second au 5ème stade. Elle augmente brusquement après la mue imaginale pour atteindre un niveau double à triple de celui des larves (Webly 1951 in Duranton et al.1982).
Pour ce qui nous concerne, nous avons également enregistré une différence significative (p<0.05) du nombre d'hémocytes entre les L5 et les adultes de L. migratoria (Fig. 1a). En effet, nous avons compté 150.4 hémocytes chez les adultes contre seulement 82 chez les L5. De même, Halouane (1997) a noté un nombre d'hémocytes plus élevé chez les adultes (213.5) par rapport aux L5 (124.5) de Schistocerca gregaria.
Si on considère les catégories cellulaires, on constate que le traitement a sévèrement diminué le nombre des prohémocytes chez les L5 et chez les adultes (Fig.1b). Cette situation a déjà été mentionnée par Guzo & Stoltz (1987) et par Halouane (1997) chez S. gregaria traitée au M. anisopliae.
Quant aux plasmatocytes, (Fig.1c), ces cellules phagocytaires de premier degré ont significativement chuté de nombre aussi bien chez les L5 que chez les adultes. Cette chute est conséquente à l'épuisement de ces cellules suite à l'activité phagocytaire induite contre les spores et les toxines des deux entomopathogènes. Pour ce qui concerne la 3ème catégorie déterminée ou granulocytes, (Fig.1d) on constate que le traitement a provoqué un effet similaire à celui observé chez les prohémocytes. En effet, une diminution significative du point de vue du nombre est observée chez les L5 et les adultes. Chapman (1969) signale que les granulocytes viennent renforcer la défense contre les deux cryptogames menée essentiellement par les phagocytes qui, si n'accomplissant pas leur rôle, ne serait-ce qu'une fois, sont aussitôt remplacés. D'autres auteurs tels que Arnold (1974) et Raccaud-Schoeller (1980) affirment que les granulocytes ne peuvent phagocyter mais leur rôle se situe au niveau du métabolisme intermédiaire.
Conclusion
L'hémogramme et l'identification des hémocytes des L5 et des adultes de L. migratoria montrent l'existence de trois types cellulaires à savoir les prohémocytes, les plasmatocytes et les granulocytes.L'étude de l'effet de B. bassiana et de M. flavoviride sur l'hémogramme des larves de 5ème stade de L. migratoria au 3ème jour après traitement met en évidence des perturbations de la cytologie de l'hémolymphe de cet acridien de manière qualitative se traduisant essentiellement par des altérations structurales marquées. Quantitativement, le traitement a entraîné une diminution du nombre total d'hémocytes passant de 82 à 55.8 et à 40.8 chez les L5 traitées respectivement au B. bassiana et au M. flavoviride. Ce nombre, chez les adultes et avec les mêmes entomopathogènes, passe de 150.4 à 98.8 et à 89 hémocytes après traitements. La fonction phagocytaire est sévèrement réduite.
