Détection d'espèces de coléoptères envahissantes et indigènes dans les arbres par analyse chimique des excréments

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 11837 (2023) Citer cet article

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Ces dernières années, plusieurs foreurs du bois envahissants (Coleoptera : Cerambycidae) ont été découverts au Japon. Aromia bungii est un ravageur important à l'échelle mondiale des espèces fruitières et ornementales du genre Prunus. Il a envahi le Japon au début des années 2010 et cause désormais de lourds dégâts aux arbres fruitiers à noyau. Anoplophora glabripennis et Apriona swainsoni sont des ravageurs destructeurs des arbres de rue, ornementaux et horticoles. La première étape pour intercepter ces coléoptères consiste à détecter leur présence dès le début de leur infestation, car une identification précise est cruciale pour leur gestion. Les excréments éjectés sont un signe majeur d’infestation et contiennent probablement des informations sur l’insecte. Nous nous sommes concentrés sur les produits chimiques présents dans les larves et les excréments et avons effectué une analyse GC-MS de ces trois coléoptères invasifs et de l'Anoplophora malasiaca indigène. Chez les quatre espèces, 4 ou 5 hydrocarbures spécifiques à l'espèce ont été détectés dans les larves et les excréments. Ces résultats indiquent que l’analyse des hydrocarbures dans les excréments pourrait permettre une détection définitive des ravageurs envahissants xylophages.

Les espèces envahissantes de coléoptères, en particulier celles de la famille des Cerambycidae, sont des ravageurs importants dans le monde entier1. Leurs larves s'enfoncent profondément dans les arbres, les arbustes et les produits ligneux. Les espèces envahissantes peuvent facilement trouver de nouveaux hôtes et établir de nouveaux habitats dans les zones envahies. Ces dernières années, trois espèces envahissantes de longicornes ont été découvertes au Japon, mais il n'existe pas encore suffisamment d'informations écologiques à leur sujet, telles que leur cycle de vie et leur gamme d'hôtes. Et aucune méthode de contrôle efficace n’a encore été établie. La première étape importante de leur éradication consiste à détecter leur présence dans les arbres dès le début de leur infestation. Ensuite, leur identification précise est cruciale pour leur gestion, comme la sélection de pesticides adaptés, afin d’éviter davantage de dégâts.

Aromia bungii (Faldermann) (Coleoptera : Cerambycidae), le longicorne à cou rouge, a été reconnu pour la première fois au Japon au début des années 20102 et est désormais (mars 2023) présent dans 13 des 47 préfectures3,4,5. C'est un important ravageur du bois qui s'attaque aux fruits et aux espèces ornementales du genre Prunus, notamment la fleur de cerisier d'importance culturelle, qui attire les touristes du Japon et de l'étranger. Les espèces horticoles, notamment les pêchers, sont également fortement endommagées par cette espèce3.

Anoplophora glabripennis (Motschulsky) (Coleoptera : Cerambycidae), le longicorne asiatique, ravageur dévastateur, a été confirmé au Japon en 2020 et 20216,7,8,9,10,11,12 et est déjà présent en Amérique du Nord et Europe13,14. Elle a été incluse dans une liste des 100 pires espèces exotiques envahissantes au monde15. Il constitue une menace sérieuse pour les arbres paysagers, tels que l'érable (Acer), le peuplier (Populus) et le saule (Salix), tuant souvent les arbres hôtes par une alimentation vigoureuse des larves16. Dans les régions envahies, des programmes de confinement agressifs ont été mis en œuvre, tels que l'enlèvement et la destruction de tous les arbres présentant des signes d'infestation16,17. Le Japon abrite un coléoptère Anoplophora indigène, A. malasiaca (Thomson), le longicorne à points blancs18. Il est synonyme d’Anoplophora chinensis19, bien que sa taxonomie prête à confusion. Ici, nous utilisons 'A. malasiaca' fait référence à la population japonaise. C'est un ravageur sérieux des arbres horticoles, comme les agrumes (Citrus), le pommier (Malus) et le poirier (Pyrus), et des arbres de rue, comme le platane oriental (Platanus) et le saule18,20. Il possède une très large gamme de plantes hôtes, 108 espèces réparties dans 73 genres21. Les coléoptères Anoplophora envahissants et indigènes se ressemblent et partagent certaines plantes hôtes (par exemple Salix, Cercidiphyllum), la plupart des gens ne pouvaient pas les distinguer. Il peut être difficile de les distinguer à des fins de contrôle, c'est pourquoi la méthode de détection précoce est très attendue.

Apriona swainsoni (Hope) (Coleoptera : Cerambycidae) a été confirmé dans la préfecture de Fukushima en 202122. Il s'agit d'un ravageur sérieux de Styphnolobium japonicum en Chine23. Au Japon, il attaque fréquemment les arbres des rues, dont S. japonicum, mais surtout Maackia amurensis.