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Abstract
Wolbachia is an endocytoplasmic bacterium responsible for various reproductive modifications in arthropods. In several species, Wolbachia induces a phenomenon called cytoplasmic incompatibility (CI), whereby crosses between a Wolbachia-infected male and a healthy female are incompatible. In haplodiploid species reproducing with arrhenotokous parthenogenesis, CI crosses produce only parthenogenetic males, inducing a male-biased sex ratio in the population. Here, we used two modeling approaches to evaluate the respective influences of demographic and biological parameters on Wolbachia fixation probability and on the sex ratio peak occurring during a Wolbachia invasion, and compared these parameters to values reported in the literature. Results suggest that the impact of Wolbachia invasion on population dynamics remains relatively limited, especially for parasitoids with high rates of sib-mating. The consequences for introduction of the parasitoids for biological control are discussed.
Résumé
Un modèle d’étude de l‘incompatibilité cytoplasmique induite par Wolbachia pipientis Hertig 1936 (Rickettsiales : Rickettsiaceae) induisant une incompatibilité cytoplasmique chez les populations arrhénotoques hapodiploïdes : les conséquences pour la lutte biologique Wolbachia est une bactérie endocytoplasmique responsable de plusieurs phénomènes de modification de la reproduction. Chez plusieurs espèces, Wolbachia induit un phénomène appelé Incompatibilité Cytoplasmique (IC) : les croisements entre mâle infecté par Wolbachia et femelle non-infectée sont incompatibles. Chez les espèces incompatibles se reproduisant par parthénogenèse arrhénotoque, du fait que les croisements incompatibles donnent uniquement des mâles, l’IC entraîne un biais de sexratio dans la population. Dans cette étude, nous avons utilisé deux approches de modélisation pour évaluer les influences respectives de paramètres démographiques et biologiques sur la probabilité de maintenir Wolbachia et sur l’augmentation de la sex-ratio durant la phase d’invasion. Ces paramètres ont été comparés aux valeurs observées dans la littérature. Les résultats suggèrent que l’impact de l’invasion de Wolbachia sur la dynamique des populations est relativement limité, particulièrement pour les parasitoïdes avec un fort taux de croisement frères-soeurs. Les conséquences pour les stratégies d’introduction de parasitoïdes dans le cadre de la lutte biologique sont discutées.