- CHAPITRE 4 -
La Radiation Ionisante
I. Procédure d'irradiation des
pupes
L'effet des rayonnements gamma varie selon le stade de
développement de l'insecte. Pour les mouches des fruits, il est plus
facile d'irradier l'insecte durant le stade pupe que durant le stade adulte. Il
est important lors du choix de la période d'irradiation de
considérer les effets sur les cellules sexuelles et somatiques. Pour des
pupes jeunes, une dose plus faible peut induire une stérilité
satisfaisante, mais avec des effets somatiques néfastes, qui auront des
conséquences sur la qualité des insectes produits. Des doses plus
élevées par contre n'ont pas d'effets néfastes sur le
soma, mais donnent des taux de stérilité réduits.
Il existe notamment des différences d'effet du
rayonnement selon le sexe. Les femelles sont plus radiosensibles que les
mâles, mais cette radiosensibilité diminue à un jour de
l'émergence. La dose d'irradiation dépend donc de l'âge des
pupes. Les meilleurs résultats sont obtenus avec des pupes avant un
à deux jours de l'émergence (pupes mâles).
Les pupes de la souche à déterminisme sexuel
génétique irradiées à trois jours de
l'émergence donnent des adultes de très mauvaise qualité,
alors que celles irradiées à moins de 24 heures de
l'émergence donnent un pourcentage de stérilité
très élevé qui doit être vérifié.
II. Dose d'irradiation II.1
.Introduction
La dose absorbée qui est utilisée pour induire
la stérilité est d'importance maximale dans un programme de lutte
autocide contre la Cératite qui se base sur le lâcher des
mâles stériles, si la dose est élevée, la
stérilité atteint son maximum mais la qualité et la
compétitivité diminueront (28).
Les insectes qui reçoivent des faibles doses ne sont
pas suffisamment stériles et ceux qui reçoivent des doses
élevées seront moins compétitifs et donc l'optimisation du
processus de stérilisation est nécessaire pour équilibrer
le niveau de stérilité et la compétitivité
(29)
II.2.Facteurs modifiants la sensibilité de
l'insecte à l'irradiation La sensibilité des insectes
aux rayons ionisants dépend de plusieurs paramètres :
II.2.1.Facteurs physiques et environnementaux
a. Atmosphère ambiant
Le niveau de l'oxygène affecte la sensibilité
des insectes à l'irradiation (30). Les
dégâts causés par l'irradiation sont minimes lorsque le
radio traitement est effectué dans un milieu à faible taux
d'oxygène, donc l'atmosphère joue un rôle important dans
l'amélioration de la stérilité et la
compétitivité dans un programme TIS (29).
b. Température
L'irradiation à des températures faibles
augmente la résistance des insectes aux rayons ionisants. Une
température fraîche (20 à 25°C) avec une certaine
limite et hypoxie réduit le taux métabolique et par
conséquent le taux de développement des insectes pendant
l'irradiation (29).
II.2.2.Facteurs biologiques
Les cellules les plus sensibles à l'irradiation sont
ceux qui sont en pleine division donc les cellules qui ont un caractère
primitif. Généralement l'irradiation cause des
dégâts chromatiques qui sont à l'origine des mutations
mortelles dominantes, ces dernières qui se produisent au niveau des
cellules germinales ne causent pas le dysfonctionnement du gamète mais
la mort de l'oeuf fécondé ou l'embryon en voie de
développement.
Les premières étapes de la spermatogenèse
(spermatocyte et spermatogonie) sont généralement plus sensibles
aux rayons ã que les étapes les plus tardives (spermatides).
Poverbs (1969), Dey et Manna (1983) trouvent que les chromosomes
en métaphase et en anaphase I étaient plus sensibles aux rayons
ã que ceux dans les autres étapes (31) ;(29).
II.2.3.Fractionnement de la dose
Les effets inverses de l'irradiation paraissent en
général êtres à moindre impact, cela peut être
fait par l'utilisation d'un débit de dose inférieur et plus long
d'application pour une seule irradiation (32).
Pour conserver la qualité de l'insecte, il faut
fractionner la dose c'est-à-dire que la dose stérilisante doit
être délivrée au cours temps avec une série de
faibles expositions aux radiations ionisantes (29).
II.2.4.Age et stades de développement
L'âge et les stades du cycle de vie de l'insecte sont
deux paramètres importants qui sont pris en considération dans un
programme de lutte contre un ravageur par l'utilisation de la TIS. Les pupes
âgées ont tendance d'être plus radio résistantes que
les pupes jeunes (29) ;(33).
II.2.5. Sexe
En ce qui concerne les deux sexes, les femelles sont en
général plus sensibles au radio traitement que les mâles
(34). Mais il y a des exceptions, par exemple, chez les
Hémiptères, Pyrrhocoidae, Piesmidae et certains
Coléoptères les mâles sont plus radio sensibles que les
femelles.
Une variation de point de vu radio sensibilité entre
mâle et femelle est due aux différences au niveau de la
maturité d'oocytes. Par exemple, l'irradiation des pupes femelles de la
Cératite deux jours avant l'émergence ou plus, entraîne
l'arrêt de la production des oeufs même pour des doses
inférieures à celles stérilisant des mâles. Mais si
l'irradiation est faite un jour avant l'émergence, les femelles
contiennent plus d'oocytes croissants qui vont terminer leur maturation
même si l'irradiation est faite à des doses stérilisantes
pour les mâles (29).
II.2.6. Taille et poids
Les espèces dont les adultes sont de grandes tailles sont
plus sensibles à l'irradiation que ceux dont les adultes sont de petites
tailles.
L'expérimentation a montré que Periplaneta
americana est stérilisée à certaines doses alors que
les insectes de petite taille tel que Drozophila, Habrobracon et Triboluim sont
résistants. Il y a une corrélation entre la taille, le poids et
la radiosensibilité (29).
II.2.7. Stade nutritionnel
Le stade nutritionnel peut être influencé par la
radiosensibilité chez certains insectes. Exemple, pour avoir 100% de
stérilité d'Amblyomma americanum (mâle et femelle) on
utilise une dose de 10 Gy avant engorgement et 24 Gy après engorgement
(29).
II.2.8.Facteurs supplémentaires
- L'état d'hydratation de l'insecte ou son degré
d'humidité peut influencer potentiellement les effets de
l'irradiation.
- Les différences génétiques reliées
à la diversité géographique de l'espèce peuvent
affecter potentiellement la radiosensibilité de l'insecte (29)
;(35).
III. Radiosensibilité de la
Cératite
Ceratitis capitata ou mouche
méditerranéenne des fruits appartient à l'ordre
Diptère et la famille de Tephritidae. La dose de stérilisation de
cet ordre varie entre 20 et 160 Gy (29).
Les familles de Drosophilidae et Agromyzidae sont parmi les
familles les plus résistantes à l'irradiation alors que la
famille de Tachnidae est la plus sensible. Le stade
préféré de l'irradiation est le stade pupe.
La famille de Tephritidae est la majeure famille dans cet
ordre à laquelle on a appliqué la TIS. Cette famille est
relativement homogène en ce qui concerne la sensibilité à
l'irradiation, c'est pour cela au moins 100 Gy est exigé pour accomplir
la stérilité complète pour les cinq genres les plus
majeurs (Bactrocera, Cératitis, Amastrepha, Dacus, Rhagoletis)
(36). Beaucoup de programmes appliquant la TIS contre la
famille de Tephritidae utilisent des doses variant entre 100 et 150 Gy pour la
stérilisation, c'est une précaution pour augmenter la marge de
stérilité. Mais ces doses ont souvent baissé la
compétitivité et la capacité totale d'aptitude au vol des
mouches irradiées et donc la transmission de la stérilité
à la population sauvage (37). Dans les programmes les
plus récents, ces hautes doses sont habituellement associées avec
l'usage d'hypoxie pour rehausser la compétitivité des mâles
stériles.
IV. Effet de l'irradiation sur la
qualité
Pour plusieurs groupes d'insectes, l'irradiation provoque une
réduction de la compétitivité. Récemment, plusieurs
travaux ont visés à éliminer cet effet négatif. En
plus, cet effet est influencé par plusieurs facteurs tels que
l'étape de développement de l'insecte, l'atmosphère
utilisée pendant l'irradiation et la dose de l'irradiation. Normalement,
le minimum des dégâts causés par l'irradiation sur les
mâles adultes est obtenu quand l'irradiation est portée peu
après émergence mais le problème est que l'irradiation
d'un grand nombre d'insectes adultes est souvent impraticable et difficile
à réaliser, par conséquent on irradie en stade pupe peu
avant l'émergence. Pour la mouche méditerranéenne des
fruits, le
développement des pupes est déterminé par la
couleur des yeux ainsi on peut déterminer le stade optimal pour
l'irradiation (38).
L'irradiation crée des radicaux libres qui affectent la
qualité des insectes. Si on exclu l'oxygène en traitant les
récipients des pupes par de l'azote liquide, l'impact de ce
problème est réduit. Plus tard, Robinson (1975) a
découvert que quand les récipients sont scellés, les pupes
épuisent l'oxygène rapidement et produisent l'anhydride
carbonique, ainsi l'hypoxie résultante a fourni une protection
semblable.
Pour plusieurs insectes, les femelles seront 100%
stériles à des doses inférieures à celles des
mâles. Mais pour atteindre 100% de stérilité chez les
mâles on doit augmenter la dose par conséquent la qualité
sera diminuée donc il est obligatoire de réduire la dose pour
obtenir sur le terrain un mâle plus compétitif et une meilleure
énumération des femelles stériles
(37).
Pour les Lépidoptères et
Hétéroptères, les très hautes doses d'irradiation
sont exigées pour induire des mutations mortelles dominantes à
cause de la structure des chromosomes. Mais pour d'autres groupes, des doses
inférieures peuvent être utilisées et les mâles
traités ont un haut degré de stérilité.
| 
