Characterization and efficacy of Beauvaria bassiana and metarhizium anisopliae, two candidates entomopathogenic fungi for the development of a biopesticide for microbial control of banana weevil cosmopolites sordidus

Abstract

La production de bananes / plantains est confrontée à une grande pression parasitaire et aux ravageurs. Parmi les ravageurs, le charançon du bananier Cosmopolites sordidus est l'insecte le plus nuisible pouvant entraîner des pertes pouvant atteindre 100 %. La gestion de C. sordidus reste un défi. Dans le cadre de la lutte contre ce ravageur, plusieurs stratégies ont été utilisées, mais la diffusion à grande échelle d’insecticides en est toujours le pilier. Cependant, la préoccupation du public sur les risques liés aux produits chimiques, a conduit à la recherche de produits non-dangereux et écologiques tels que les biopesticides. L'objectif de ce travail était de développer une formulation de biopesticide à base d’isolat virulent à large spectre de tolerance aux facteurs environementaux dans le cadre de la lutte contre le charançon du bananier. Les tests de pathogenicités de six isolats de champignons entomopathogènes du Cameroun ont été effectués sur les eggs, larves et pupes de C. sordidus ainsi que le test de colonization endophytique. Le potentiel épizootique des isolats thermotolérants dans une population de C. sordidus a été evalué gråce au test de pathogenité au proportion 10, 30, et 50% de charancons vecteur. La germination, de la croissance mycelienne et la production conidienne ont été egalement determiné après cultures des champignons entomopathogènes sous divers conditions environnementaux. La sélection des ingrédients principaux à intéger dans la formulation des mycoinsecticides s’est fait en effectuant les tests de control de qualité, de compatibilité et de photoprotection à partir 12 ingredients locaux. Les formulations de mycoinsecticides developpés ont été appliqués seuls ou combinés avec la phéromone d'agrégation Cosmolure, au laboratoire, en serre et en milieu naturel contre C. sordidus et les taux mortalités et d’infections ont été determinés. Les resultats de la sensibilité des stades de development aux isolats fongiques entomopathogènes, ont montré une pathogenicité et une virulence dépendante des stades de vie de C. sordidus et des isolats avec le taux d'infection combinés compris entre 12 à 96 %, 60 à 100 % et 12.50 à 79.44 % respectivement pour les œufs, les larves de stades 5 et les pupes. En plus d'être pathogènes et virulents à plusieurs stades, ces isolats ont transmis la maladie d'un stade de vie au suivant. Les isolats thermotolerant de Beauveria, BIITAC6.2.2 et BIITAC10.3.3, Metarhizium MIITAC6.2.2 et MIITAC11.3.4 ont causé horizontalement jusqu’à 52% mortalité d'insectes non inoculés lorsque 50 % d’insectes sont porteur d’inoculum, avec des valeurs élevées pour l'isolat BIITAC6.2.2 suivi de MIITAC11.3.4. Les facteurs environnementaux tels que le pH, photopériode, les radiations UV et humidité relative ont affectés de manière significative le développement d'isolats de champignons entomopathogènes du Cameroun sur milieu artificiel. Les isolats MIITAC11.3.4 et BIITAC6.2.2 ont toléré des conditions acides, quasi neutres et alcalines. La croissance optimale a été obtenue dans la gamme de pH 4-11 et 4-12 respectivement pour MIITAC11.3.4 et BIITAC6.2.2. BIITAC6.2.2 a été moins exigeant en lumière et peut convenir au contrôle des insectes de tous les habitats tandis que MIITAC11.3.4 a donné un développement optimal dans l'obscurité totale et 12 h eclairage: 12 h obscurité. Les deux isolats testés dans cette étude se sont révélés tolérants au UV. La lumière UVB a retardé la survie des conidies et en même temps stimulé la production de conidies. L'isolat de champignon MIITAC11.3.4 est plus stable tandis que BIITAC6.2.2 peut produire un mutant après 30 min d'exposition à la lumière UVB. MIITAC11.3.4 et BIITAC6.2.2 s’est également développé dans un environnement d'humidité faible à élevée, mais un environnement d'humidité modérée s’est avéré préférable pour leur meilleure developpement. Les conidies produites en masse de Beauveria BIITAC6.2.2 ont montré une qualité élevée. Quatre ingredients inactifs se sont avérés être de bon porteurs de conidies. Il s’agit de l’argile de kaolin, l’amidon de manioc, la farine de maïs et la farine de banane. Le charbon de bois et la cendre de bois ont été de bons stabilisants tandis que le kaolin argile, l’amidon de manioc, la farine de banane et le charbon de bois ont été efficace dans le protection contre les UV. Le potentiel des quatre formulations développées variait d'une condition à l'autre. En conditions de laboratoire, les formulations ont conservé une bonne stabilité à 4 °C, -20 °C et -50 °C pendant 72 semaines et un potentiel insecticide accru de l'ingrédient actif (provoquant jusqu'à 100 % de mortalité). Les résultats de l'essai en serre ont indiqué que les formulations de B. bassiana BIITAC6.2.2 peuvent être utilisées à la fois en méthode préventive (mortalité 53,33 - 68,67 %) et post-infestation (mortalité 66 - 84,67 %). Lorsque appliqué seule en champ, le mycoinsecticide n'a pas montré d'effet positif clair pour le premier cycle de culture. Cependant, deux espèces d'insectes nuisibles du bananier (Pollytus mellerborgi et insecte non identifié) ont montré des signes de mycose en plus de C. sordidus. L'étude préliminaire des performances du mycoinsecticide combiné aux pièges phéromones a révélé une optimisation de l'efficacité des mycoinsecticides sur le terrain, provoquant jusqu'à 83,3 et 78,7 % de mortalité et de mycose chez les adultes de C. sordidus.