Les interactions du microbiome intestinal influencent l’efficacité des biocontrôles à base de Metarhizium contre le charançon de la betterave sucrière

Pourquoi les intestins minuscules des coléoptères comptent pour les amateurs de sucre

Les champs de betterave sucrière en Europe sont assiégés par un petit ravageur dévastateur : le charançon de la betterave sucrière. Avec l’interdiction de nombreux insecticides puissants, les agriculteurs ont un besoin urgent de nouvelles façons de protéger cette culture clé. Cette étude explore un allié inattendu dans cette lutte — la communauté invisible de microbes vivant dans l’intestin du charançon — et comment ces microbes peuvent faire la réussite ou l’échec d’un pesticide fongique naturel.

Un ravageur qui peut anéantir une jeune parcelle

Le charançon de la betterave sucrière peut détruire jusqu’à la moitié des jeunes plants d’un champ, en particulier lorsque des températures plus chaudes accélèrent son développement et son alimentation. Pendant des années, les agriculteurs ont compté sur des insecticides à large spectre comme les néonicotinoïdes, mais ceux-ci sont largement interdits dans l’Union européenne. Une alternative prometteuse est l’utilisation de champignons entomopathogènes — des espèces qui infectent et tuent naturellement les insectes. Deux de ces champignons, Metarhizium brunneum et Metarhizium robertsii, peuvent envahir le charançon par son tégument, se répandre dans le corps et provoquer une maladie fongique mortelle appelée mycose. Pourtant, les essais sur le terrain montrent que ces champignons ne fonctionnent pas toujours de manière égale, ce qui a poussé les scientifiques à se demander ce qui, à l’intérieur de l’insecte, peut influencer le succès de l’infection.

L’écosystème caché à l’intérieur d’un coléoptère

Comme les humains, les insectes portent des microbiomes riches — des communautés complexes de bactéries et de champignons qui aident à digérer la nourriture, soutiennent l’immunité et parfois protègent contre les maladies. Les chercheurs ont collecté des adultes de charançon de la betterave sucrière dans des champs autrichiens et les ont exposés soit à M. brunneum, soit à M. robertsii, soit à aucun champignon. Ils ont suivi la durée de survie des insectes et vérifié attentivement lesquels développaient une croissance fongique visible. Grâce au séquençage de l’ADN du contenu intestinal, ils ont ensuite comparé les microbiomes intestinaux des charançons morts de l’infection fongique à ceux qui ont survécu sans mycose, en examinant à la fois la diversité globale et des groupes microbiens spécifiques.

Microbiomes divers, coléoptères plus résistants

L’équipe a trouvé un schéma clair : les charançons avec des communautés intestinales riches et diversifiées résistaient beaucoup plus souvent à une infection mortelle, même lorsqu’ils étaient exposés aux spores de Metarhizium. Ces survivants, y compris les témoins « sains » non traités, hébergeaient un large éventail de bactéries comme Salmonella, Stenotrophomonas, Serratia et Staphylococcus, et des champignons tels que Cephalotrichum, Penicillium, Cladosporium et Mortierella. Beaucoup de ces microbes sont connus dans d’autres systèmes pour aider à digérer la matière végétale, concurrencer des microbes nuisibles ou produire des composés antifongiques. En revanche, les charançons qui ont succombé à Metarhizium présentaient généralement des communautés intestinales pauvres en espèces dominées par le champignon lui‑même et quelques genres bactériens, notamment Enterobacter et Pantoea. Cela suggère qu’un microbiome riche agit comme un bouclier protecteur, tandis qu’un microbiome simplifié laisse l’insecte vulnérable.

Amis, ennemis et doubles agents parmi les microbes

En creusant plus loin, l’étude a identifié des microbes particuliers qui pourraient soit soutenir soit entraver le contrôle fongique. Pantoea et Enterobacter étaient fortement associés aux charançons ayant développé une mycose ; Pantoea agglomerans, par exemple, est connu pour interagir étroitement avec les insectes et peut à la fois tolérer et produire des composés antimicrobiens. Pendant ce temps, plusieurs autres microbes trouvés chez les charançons non mycosés — notamment Serratia marcescens, Penicillium et Cladosporium — sont eux‑mêmes capables de tuer des insectes ou de les affaiblir par des composés toxiques. Ces « doubles agents » pourraient devenir des partenaires puissants s’ils étaient intentionnellement combinés avec Metarhizium, augmentant la mortalité globale du ravageur tout en s’inscrivant dans une stratégie de lutte biologique.

Les mâles, un point faible particulier

Les chercheurs ont aussi mis en évidence une différence selon le sexe aux conséquences pratiques. Les mâles du charançon meurent généralement plus tôt que les femelles et sont plus susceptibles d’être tués par l’infection fongique. Leurs microbiomes intestinaux étaient enrichis en certains groupes bactériens et fongiques, dont certains présentent des effets insecticides ou perturbateurs potentiels. Dans la nature, les mâles ont tendance à émerger du sol plus tôt au printemps et à commencer à se nourrir plus tôt, ce qui les met davantage en contact avec les plantes et le sol traités. Les auteurs proposent que le calage des applications fongiques et microbiennes pour cibler ces mâles précoces et plus vulnérables — éventuellement combiné à des pièges à phéromones — pourrait biaiser la population et réduire la génération suivante de charançons.

Ce que cela signifie pour la lutte future contre les ravageurs

Pour le grand public, le message est que la réussite ou l’échec d’un contrôle « vert » des insectes ne dépend pas seulement du champignon attaquant, mais aussi de la vie microscopique déjà présente à l’intérieur du ravageur. Une communauté intestinale complexe et robuste peut aider à protéger les charançons contre l’attaque fongique, tandis que certains partenaires bactériens et fongiques peuvent renforcer voire suppléer le pouvoir létal du champignon. En comprenant et en gérant ces alliances cachées — ainsi que les différences entre mâles et femelles — agriculteurs et chercheurs pourront concevoir des stratégies plus fiables, ciblées et sans produits chimiques pour protéger les cultures de betterave sucrière et l’approvisionnement en sucre qu’elles soutiennent.

Citation: Wöber, D., Wernicke, M., Cerqueira, F. et al. Intestinal microbiome interactions influence Metarhizium-based biocontrol efficacy against the sugar beet weevil. Sci Rep 16, 5174 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36038-8

Mots-clés: charançon de la betterave sucrière, champignons entomopathogènes, microbiome intestinal des insectes, lutte biologique contre les ravageurs, Metarhizium