Equipe Evolution et Comportement de l’Abeille (EVOLBEE)



Equipe EVOLBEE décembre 2010

L’Equipe EVOLBEE s’intéresse à la diversité, aux adaptations, à l’évolution et à la conservation de l’abeille domestique Apis mellifera. Nos recherches se développent autour de quatre thèmes principaux en fortes interactions :
    Comportements de l’abeille (G. Arnold) : nous nous intéressons aux adaptations comportementales de l’abeille face à de potentiels risques pour la colonie, comme par exemple la prédation par des espèces de frelons, soit autochtones, soit invasives. Nous caractérisons les interactions abeilles-frelons, et cherchons à relier les différentes stratégies de défense possibles à l’origine génétique des abeilles.
    Etude de populations naturelles et conservation (L. Garnery) : nous étudions la biodiversité de l'abeille sur son aire originelle de répartition, en analysant la structuration génétique des différentes sous-espèces et écotypes d’abeille domestique. Les marqueurs étudiés sont aussi bien morphométriques (ailes) que moléculaires (tests mitochrondrial et microsatellites). Spécifiquement, nous étudions l’impact de l’introgression dans les populations locale par des abeilles allochtones et procurons un soutien scientifique à l’établissement de conservatoires d’abeilles.
    Génomique de l’abeille (F. Mougel) : l’étude génomique vise à mieux comprendre les facteurs qui influencent la recombinaison chez l’abeille. Les indicateurs de taux de recombinaison sont obtenus à partir de croisements dirigés, extraits d’informations sur la liaison entre marqueurs dans les populations naturelles ou encore extraits de données disponible dans les bases de données (séquence publiée). Outre leur intérêt académique, ces études sont essentielles pour la localisation de gènes d’intérêt.
    Neuroévolution de l’olfaction et de l’apprentissage (J.C. Sandoz) : Parmi les insectes, l’abeille montre certaines spécificités et adaptations de son système nerveux central, en particulier en ce qui concerne les phénomènes de perception, d’apprentissage et de mémoire olfactifs et visuels. Nous utilisons des techniques de neuroanatomie, de neurophysiologie (imagerie calcique) et d’analyse comportementale pour comprendre la fonction de ces adaptations et leur possible origine évolutive.
Ces différentes thématiques permettent de lier nos recherches fondamentales aux questions sociétales telles que la préservation d’écotypes d’abeille ou encore l’étude d’une espèce invasive de frelon asiatique, afin de limiter les dégâts qu’elle cause aux colonies d’abeilles en France.

Mots clés : Apis mellifera, Vespa velutina, carte génétique, QTL, carte d’haplotypes, marqueurs microsatellites, ADN mitochondrial, perception, apprentissage, mémoire, olfaction, cerveau, biodiversité, écotype, conservatoires, stratégie de défense, espèce bioindicatrice, analyse pollinique

Membres de l'équipe :


Chercheurs et Enseignants-chercheurs
    Gérard Arnold, Responsable d’équipe, Directeur de Recherche CNRS. Comportements ; étude de l’impact de l’espèce invasive Vespa velutina sur l’abeille domestique et sur l’écosystème ; l’abeille domestique utilisée comme espèce bioindicatrice.
    Lionel Garnery, Maître de Conférence Université Versailles Saint-Quentin en Yvelines. Etude de l’histoire évolutive des espèces d’abeilles, phylogéographie, évolution moléculaire, conservation de la diversité génétique et éco-éthologique de l’abeille.
    Florence Mougel-Imbert, Maître de Conférence Université Paris Sud XI, Faculté d’Orsay. Génétique de l’abeille : caractérisation des taux de recombinaison (recherche de points chauds sur des croisements contrôlés), recherche de QTLs, Analyse du déséquilibre de liaison.
    Jean-Christophe Sandoz, Directeur de Recherche CNRS. Perception et apprentissage olfactifs et visuels chez l'abeille Apis mellifera. Communication phéromonale et équipement sensoriel et neuronal chez différentes espèces et races d'abeilles du genre Apis. Techniques: imagerie calcique in vivo, neuroanatomie, comportement (conditionnement appétitif et aversif, orientation).

Ingénieurs et Techniciens
    Benoît Lapeyre, Assistant Ingénieur CNRS. Analyse morphométrique des populations d'abeilles.
    Hélène Legout, Technicienne CNRS. Caractérisation de la diversité génétique de l’abeille sur son aire de répartition.
    Yves Loublier, Ingénieur de Recherche INRA. Biodiversité végétale analysée au moyen des récoltes en pollen et en nectar des abeilles. L’abeille, espèce bioindicatrice de l’environnement.

Postdoctorants
    Sibyle Moulin, Postdoctorante. Analyse de la diversité génétique des populations d'abeilles françaises.

Doctorants
    Florian Bastin, Doctorant. Evolution de la communication sexuelle chez l'abeille.
    Bénédicte Bertrand, Doctorante. Rôles des mâles d'abeille sur la diversité génétique des populations françaises.
    Julie Carcaud, Doctorante. Fonction du double système olfactif des abeilles : étude comportementale et neurophysiologique
    Antoine Couto, Doctorant. Etude neurophysiologique et comportementale du frelon asiatique Vespa velutina.
    Pierre Junca, Doctorant. Bases comportementales et génétiques des apprentissages aversif et appétitif chez l’abeille.


Etudiants de Master

Les anciens
    Mariangela Arca, Doctorante. Caractérisation génétique et étude comportementale d’une espèce envahissante en France: Vespa velutina
    Mohamed Alburaki, Ancien doctorant. Analyse de la diversité génétique des populations d'abeilles de Syrie (A.m.syriaca).
    Michel Solignac, Ancien Professeur à l'Université Paris Sud XI, Faculté d’Orsay. Génétique de l’abeille.

Publications de l'Equipe :

Publications EVOLBEE2013
  • Hatjina, F., Papaefthimiou, C., Charistos, L., Dogaroglu, T., Bouga, M., Emmanouil, C., Arnold, G. (2013). Sublethal doses of imidacloprid decreased size of hypopharyngeal glands and respiratory rhythm of honeybees in vivo. Apidologie , DOI 10.1007/s13592-013-0199-4.

  • Lefer, D., Perisse, E., Hourcade, B., Sandoz, J.C. , Devaud, J.M. (2013). Two waves of transcription are required for long-term memory in the honeybee. Learning and Memory, 20, 29-33.

  • Monceau, K., Arca, M., Leprêtre, L., Mougel, F., Bonnard, O., Silvain, J.F., Maher, N., Arnold, G., Thiéry, D. (2013). Native prey and invasive predator patterns of foraging activity: The case of the Yellow-Legged Hornet predation at European Honeybee hives. PLoS ONE (in press).

  • Mota, T., Gronenberg, W., Giurfa, M., Sandoz, J.C. (2013). Chromatic processing in the anterior optic tubercle of the honeybee brain Journal of Neuroscience, 33, 4-16.

2012
  • Arca, M., Capdevielle-Dulac, C., Villemant, C., Mougel, F., Arnold, G., Silvain, J.F. (2011). Development of microsatellite markers for the yellow-legged Asian hornet, Vespa velutina, a major threat for European bees. Conservation Genetic Resources, 4(2), 283-286.

  • Arenas, A., Giurfa, M., Sandoz, J.C., Hourcade, B., Devaud, J.M., Farina, W.M. (2012). Early olfactory experience induces structural changes in the primary olfactory centre of an insect brain. European Journal of Neuroscience, 35(5), 682-690.

  • Bessoltane, N., Toffano-Nioche, C., Solignac M., Mougel F. (2012). Fine scale analysis of crossover and non-crossover and detection of recombination sequence motifs in the honeybee (Apis mellifera). PLoS ONE, 7(5), e36229, 1-10.

  • Carcaud, J., Hill, T., Giurfa, M., Sandoz J.C. (2012). Differential coding by two olfactory subsystems in the honey bee brain. Journal of Neurophysiology, 108, 1106-1121.

  • Deisig, N., Kropf, J., Vitecek, S., Pevergne, D., Rouyar, A., Sandoz, J.C., Lucas, P., Gadenne, C., Anton, S., Barrozo, R. (2012). Differential interactions of sex pheromone and plant odour in the olfactory pathway of a male moth. PLoS ONE, 7(3), e33159, 1-10.

  • Galizia, C.G., Franke, T., Menzel, R., Sandoz, J.C. (2012). Optical imaging of concealed brain activity using a gold mirror in honeybees. Journal of Insect Physiology , 58(5), 743-749.

  • Giurfa, M., Sandoz, J.C. (2012). Invertebrate learning and memory: fifty years of olfactory conditioning of the proboscis extension response in honey bees. Learning and Memory, 19, 54-66.

  • Matsumoto, Y., Menzel, R., Sandoz, J.C., Giurfa, M. (2012). Revisiting olfactory classical conditioning of the proboscis extension response in honey bees: a step toward standardized procedures Journal of Neuroscience Methods, 211(1), 159-167.

  • Mougel, F., Solignac, M., Vautrin, D., Baudry, E., Ogden, J., Tchapla, A., Schweitz, H., Gilbert, H. (2012). Quantitative traits loci (QTL) involved in body colour, wing morphometry, cuticular hydrocarbons and venom components in honeybee. Apidologie, 43(2), 162-181.

  • Papachristoforou, A., Kagiava, A., Papaefthimiou, C., Termentzi, A., Fokialakis, N., Skaltsounis, A.L., Watkins, M., Arnold,G., Theophilidis,G. (2012). The bite of the honeybee: 2-heptanone secreted from honeybee mandibles during a bite acts as a local anaesthetic in insects and mammals. PLoS ONE, 7(10): e47432, 1-11.

2011
  • Alburaki, M., Alburaki, A., Legout, H., Moulin, S., Garnery, L. (2011). Mitochondrial structure of Eastern honey bee populations from Syria, Lebanon and Iraq. Apidologie, 42, 628-641.

  • Mota, T., Giurfa, M., Sandoz, J.C. (2011). Color modulates olfactory learning in honeybees by an occasion setting mechanism. Learning and Memory, 18, 144-155.

  • Mota, T., Roussel, E., Sandoz, J.C., Giurfa, M. (2011). Visual conditioning of the sting extension reflex in harnessed honeybees. Journal of Experimental Biology, 214, 3577-3587.

  • Mota, T., Yamagata, N., Giurfa, M., Gronenberg, W., Sandoz, J.C. (2011). Neural organization and visual processing in the anterior optic tubercle of the honeybee brain. Journal of Neuroscience, 31, 11443-11456.

  • Papachristoforou, A., Rortais, A., Sueur, J., Arnold, G. (2011). Attack or retreat: contrasted defensive tactics used by Cyprian honeybee colonies under attack from hornets. Behavioural Processes, 86, 236-241.

  • Rortais, A., Arnold, G., Alburaki, M., Legout, H., Garnery, L. (2011). Review of the DraI-COI-COII test for the conservation of the black honeybee (Apis mellifera mellifera). Conservation Genetic Resources, 3, 383-391.

  • Sandoz, J.C. (2011). Behavioural and neurophysiological study of olfactory perception and learning in honeybees. Frontiers in Systems Neuroscience, 5: 98, 1-20.

2010
  • Deisig, N., Giurfa, M., Sandoz, J.C. (2010). Antennal lobe processing increases separability of odor mixture representations in the honeybee. Journal of Neurophysiology, 103, 2185-2194.

  • Dupuy F., Josens R., Giurfa M., Sandoz, J.C. (2010). Calcium imaging in the ant Camponotus fellah reveals a conserved odour-similarity space in insects and mammals. BMC Neuroscience, 11:28, 1-13.

  • Faille, A., Ribera, I., Deharveng, L., Bourdeau, C., Garnery, L., Queinnec, E., Deuve,T. (2010) A molecular phylogeny shows the single origin of the Pyrenean subterranean Trechini ground beetles (Coleoptera: Carabidae). Molecular Phylogenetics and Evolution, 54,97-106.

  • Hourcade, B., Muenz, T.M., Sandoz, J.C., Rössler W., Devaud, J.M. (2010). Long-term memory leads to synaptic reorganization in mushroom bodies: a memory trace in the insect brain? Journal of Neuroscience, 30, 6461-6465.

  • Miguel I., Baylac M., Iriondo M., Manzano C., Garnery L., Estonba A. (2010). Both geometric morphometric and microsatellite data consistently support the differentiation of the Apis mellifera M evolutionary branch. Apidologie, DOI; 10.1051/apido/2010048

  • Roussel, E., Sandoz, J.C., Giurfa, M. (2010) Searching for learning-dependent changes in the antennal lobe: simultaneous recording of neural activity and aversive olfactory learning in honeybees. Frontiers in Behavioural Neuroscience, 4:155, 1-15.

  • Scheiner, R., Arnold, G. (2010). Effects of patriline on gustatory responsiveness and olfactory learning in honey bees. Apidologie, 41, 29–37.

2009
  • Arenas, A., Giurfa, M., Farina, W., Sandoz, J.C. (2009). Early olfactory experience modifies neural activity in the antennal lobe of a social insect at the adult stage. European Journal of Neuroscience, 30, 1498-1508.

  • Bernadou A., Démares F., Couret-Fauvel T., Sandoz, J.C., Gauthier M. (2009). Effect of fipronil on side-specific antennal
    tactile learning in the honeybee. Journal of Insect Physiology, 55, 1099-1106.

  • Carcaud, J., Roussel, E., Giurfa, M., Sandoz, J.C. (2009) Odour aversion after olfactory conditioning of the sting extension reflex in honeybees. Journal of Experimental Biology, 212, 620-626.

  • Giurfa, M., Fabre, E., Flaven-Pouchon, J., Groll, H., Oberwallner, B., Vergoz, V , Roussel, E., Sandoz, J.C. (2009). Olfactory conditioning of the sting extension reflex in honeybees: memory dependence on trial number, interstimulus interval, intertrial interval, and protein synthesis. Learning and Memory, 16, 761-765

  • Haddad, N., Meixner, M.D., Fuchs, S., Migdadi, H., Garnery, L., Sheppard, W.S. (2009) Mitochondrial DNA support for genetic reserves of Apis mellifera syriaca in Jordan. Journal of Apicultural Research, 48, 19-22.

  • Hourcade, B., Perisse, E., Devaud, J.M., Sandoz, J.C. (2009). Long-term olfactory memory shapes the primary olfactory centre of an insect brain. Learning and Memory, 16, 607-615.

  • Perisse, E., Raymond-Delpech, V., Néant, I., Matsumoto, Y., Leclerc, C., Moreau, M., Sandoz, J.C. (2009). Early calcium increase triggers olfactory long-term memory formation in honeybees. BMC Biology, 7:30,1-9.

  • Rortais, A., Arnold, G., Garnery, L. (2009). Utilisation des marqueurs moléculaires pour la mise en place de conservatoires d'abeilles noires (Apis mellifera mellifera). Mémoires de la Société Entomologique de France, 8, 115-120.

  • Roussel, E., Carcaud, J., Sandoz, J.C., Giurfa, M. (2009) Reappraising social insect behavior through aversive responsiveness and learning. PLoS ONE, 4, e4197, 1-9.


Articles dans des revues nationales
  • Maxim L., Arnold G. (2012). Entre recherche académique et expertise scientifique : des mondes de chercheurs. Hermès, 64, 9-13.
  • Maxim L., Arnold G. (2012). Comment les conflits d’intérêts peuvent influencer la recherche et l’expertise. Hermès, 64, 48-59.

Chapitres d’ouvrages
  • Sandoz, J.C. (2013). Neural correlates of olfactory learning in the primary olfactory center of the honeybee brain: the antennal lobe. In: Invertebrate Learning and Memory, Menzel, R. and Benjamin. P.R. Eds. Elsevier, San Diego (USA), 12 pp.

  • Sandoz, J.C. (2011). Olfaction in honeybees: from molecules to behaviour. In: Honeybee Neurobiology and Behavior: A Tribute to Randolf Menzel, Eds: Eisenhardt D., Galizia C.G., Giurfa M., Springer, Berlin, 235-252.

  • Behrens, D., Mougel, F., L’Anthoëne, V., Merlin, I., Jaffé, R., Roussel, E.,Titera, D., Giurfa, M., Solignac, M., Moritz, R.F.A. (2011). Beekeeping without chemical treatment? In: Bees in Europe and sustainable Honey Production (BEESHOP): results of a pan-European research network. Eds: Behrends D., Moritz, R.F.A. Nova Science Publishers,

  • Sandoz, J.C. (2009). Olfactory plasticity. In: Encyclopedia of Neuroscience, Springer, Heidelberg, 3013-3017.