Proposition de projet de stage (M2, M1 ou césure) pour l’année universitaire 2023-24
Titre : Etude du traitement de l’information phéromonale chez l’abeille Apis mellifera
Equipe de recherche
Equipe EVOLBEE : cognition, reproduction et adaptation chez l’abeille
Laboratoire Evolution, Genomes, Comportement et Ecologie (EGCE, CNRS, IRD, Univ. Paris-Saclay, UMR 9191, Gif-sur-Yvette) – IDEEV (Institut Diversité Ecologie et Evolution du vivant)
Website: https://www.egce.universite-paris-saclay.fr/?page_id=3786
Responsables scientifiques : Dr Julie Carcaud, Dr Jean-Christophe Sandoz et Dr Julia Mariette
julie.carcaud@universite-paris-saclay.fr
jean-christophe.sandoz@universite-paris-saclay.fr
julia.mariette@universite-paris-saclay.fr
Description du projet :
Les abeilles mellifères du genre Apis regroupent au moins neuf espèces dont la plupart sont réparties en Asie. La plus connue d’entre elles, l’abeille domestique Apis mellifera, représente le plus important pollinisateur des cultures. Cette abeille est gravement menacée et nombre d’études visent à comprendre les différentes causes à l’origine d’une mortalité croissante. En comparaison, très peu de recherches sont consacrées à l’acquisition d’une meilleure connaissance de leur comportement reproducteur. L’accouplement chez les abeilles du genre Apis se déroule dans des zones particulières appelées « congrégations ». Les abeilles mâles, les faux-bourdons, se regroupent en vol par milliers d’individus, puis sont rejoints par les reines vierges, qui s’accouplent en vol avec une quinzaine d’entre eux. Les stimuli impliqués dans la formation des congrégations et la reproduction demeurent en partie inconnue. On sait néanmoins que des signaux visuels et olfactifs interviennent. Divers indices dans la structure du système olfactif des mâles suggèrent qu’il existe plusieurs signaux olfactifs sexuels.
Jusqu’ici un seul indice olfactif a été identifié, le composant majoritaire de la phéromone mandibulaire de reine, le 9-ODA, qui permet l’attraction des mâles. L’organe périphérique de la détection des odeurs, l’antenne, contient les neurones sensoriels qui portent des récepteurs olfactifs (AmOR), protéines transmembranaires responsables de la détection des odeurs. Certains récepteurs sont fortement surexprimés chez le mâle par rapport aux ouvrières (femelles), comme AmOR11, qui détecte le 9-ODA. Mais on ne sait pas si le 9-ODA, composé majoritaire de la phéromone de reine, n’est détecté que par ce récepteur olfactif AmOR11 ou pourrait être détecté par d’autres récepteurs parmi les 170 de l’abeille ? Par ailleurs, la présentation de 9-ODA active une structure particulière du cerveau du mâle abeille (macroglomérule MGb au sein du lobe antennaire), mais on ne sait toujours pas si cette voie est spécifique de l’activation d’AmOR11.
Dans ce stage de M2R, nous développerons des mutations KO du récepteur à la phéromone de reine AmOR11 par l’approche CRISPR-Cas9 et en évaluerons les effets comportementaux, neuroanatomiques et neurophysiologiques. Pour cela, nous procéderons au développement d’un olfactomètre permettant de tester l’attraction olfactive des abeilles mâles WT et KO, puis nous étudierons les effets neuronaux de cette mutation. Le stage impliquera donc des manipulations apicoles, la réalisation d’expériences de biologie moléculaire, d’analyse comportementale, de neuroanatomie ainsi que le traitement et l’analyse de ces données.
Mots clés : phéromone, récepteurs olfactifs, abeille, CRISPR-Cas9