Evolution of sweet taste perception in Drosophila suzukii egg-laying behavior
Institution:
Aix-MarseilleDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
Animal’s behavior is the direct result of its perception of the outside world. Numerous crucial behaviors, like the egg-laying site choice in insects, are the product of adaptations to specific sensory cues. Two species can detect and respond differently to the same sensory cue, but not much is known about the mechanisms underlying the evolution of behavior.The majority of Drosophila prefers to lay eggs on rotten fruits in nature. On the contrary, D. suzukii prefers to lay eggs on ripe fruits. Because of this specific behavior, D. suzukii became a major crop pest during the last decade. D. suzukii’s host shift from rotten to ripe fruits is a unique opportunity to study the mechanims of behavior evolution. My thesis project seeks to identify the gustatory cues and components of sensory system (receptors, neurons) involved in the egg-laying preference of D. suzukii for ripe fruits.In the ripe fruits, sugars (fructose, glucose, sucrose) are present in abundance, and could be an important chemical cue that guide D. suzukii egg-laying choice.To test this hypothesis, I used a comparative approach between D. suzukii and D. melanogaster which includes (1) various egg-laying behavior assays, and (2) the transcriptomic profiling of taste organs by mRNA sequencing.Together, my results suggest that D. suzukii oviposition preference for ripe fruits could be the result of its strong preference for fructose and glucose. Important changes in the GRs’ pool could be at the origin of this response to fruit sugars, by enhancing the detection of fructose and glucose notably.
Abstract FR:
Les animaux utilisent les signaux de leur environnement pour guider leurs comportements. De nombreux comportements cruciaux, tel que le choix du site de ponte chez les insectes, sont le résultats d’adaptation à divers signaux. Un même signal sensoriel peut être perçu et interprété différemment par deux espèces, mais les mechanismes responsables de l’evolution du comportement sont encore mal-connus. Dans la nature, la majorité des Drosophiles préfèrent pondre dans les fruits en décomposition. A l’inverse, D. suzukii préfère pondre dans les fruits mûrs. Ce comportement spécifique a fait de D. suzukii un ravageur de culture important. Le changement de préférence de ponte de D. suzukii du fruit pourri vers le fruit mûr est une opportunité pour étudier les mechanismes de l’evolution du comportement. Mon projet de thèse vise à identifier les signaux gustatifs et les composants du système sensoriel périphérique (récepteurs, neurones) impliqués dans le comportement de ponte de D. suzukii. Dans les fruits mûrs, les sucres sont présents en abondance, et pourraient être un signal chimique important pour guider la préférence de ponte de D. suzukii.Pour répondre à cette hypothèse, j’ai utilisé une approche comparative entre D. suzukii et D. melanogaster incluant (1) des test comportementaux de ponte variés et (2) l’établissement du profile transcriptomique des organes gustatifs.Ensemble, mes résultats suggèrent que la préférence de ponte de D. suzukii pour les fruits mûrs pourrait être guidée par sa forte préférence pour le fructose et le glucose. Des changements importants dans le pool des GRs pourraient être à l’origine de cette plus forte réponse aux sucres des fruits.