L'objectif du présent projet de recherche était de déterminer la biodisponibilité de métabolites de polyphénols (PP) et de l'acide abscissique (ABA) suite à la consommation d'un breuvage à base d'extraits de fraises et de canneberge (fournissant 333mg de polyphénols et 200µg d'ABA) chez 17 sujets (hommes et femmes) en surpoids et résistants à l'insuline. Pour atteindre cet objectif, une analyse de corrélation a été réalisée entre les concentrations sanguines de divers métabolites de PP et d'ABA et différents paramètres du métabolisme du glucose chez ladite cohorte. Les paramètres concernant le métabolisme du glucose ont été mesurés par un clamp hyperinsulinémique-euglycémique et par un test oral de tolérance au glucose (OGTT) dans le cadre d'une étude plus large réalisée dans notre laboratoire. Dans le contexte de mon projet de maîtrise, des mesures de biodisponibilité ont été réalisées grâce à l'extraction, l'identification et la quantification de métabolites de polyphénols et d'ABA dans les échantillons du breuvage ainsi que dans les échantillons du plasma des participants après la consommation du breuvage. Par la suite, l'analyse de corrélation entre les métabolites plasmatiques mesurés et le métabolisme du glucose a été réalisée par régression linéaire multiple robuste. Les résultats ont montré que les concentrations plasmatiques de certaines molécules sont significativement supérieures dans le groupe traité par rapport au groupe contrôle, notamment la concentration plasmatique d'acide p-coumarique, d'acide m-coumarique, d'acide férulique, d'acide hydroxyhippurique, de cis-ABA, d'acide dihydroxyphaséique et d'ABA glucuronide. Seule la teneur en acide p-coumarique a été associée avec la prévention de l'hyperinsulinémie compensatoire lors de la première phase de sécrétion d'insuline, suggérant que cet acide organique serait impliqué dans le métabolisme du glucose chez des sujets résistants à l'insuline.

Une expérience a été menée en 2009 et 2010 à l'Ile d'Orléans, Québec, Canada, pour déterminer l'effet des bâches réfléchissantes Extenday™, de deux types de palissage (V et haie simple), de quatre densités (12, 18, 24, et 30 tiges/m linéaire), et du pinçage des tiges, sur la productivité du framboisier annuel 'Autumn Britten' (Rubus idaeus L.) cultivé sous tunnels. Ce projet démontre pour la première fois qu'il est possible d'augmenter le rendement du framboisier grâce aux bâches réfléchissantes, et ce jusqu'à 36%. Aucune différence significative n'a été observée entre les rendements des deux types de palissage, mais le palissage en V a permis une précocité de la récolte. Le pinçage a causé un retard d'une semaine dans la mise à fruit, mais n'a pas diminué le rendement. Les plants pinces étaient plus courts, et la récolte a été facilitée. Aucune différence significative n'a été observée entre les quatre densités pour le rendement/unité de surface d'Autumn Britten'.

Le maïs-grain (Zea mays L.) est la principale culture céréalière au Québec. Son rendement est très influencé par la compétition des mauvaises herbes. Le premier objectif de cette étude est d'évaluer la période critique de désherbage dés mauvaises herbes dans le maïs à deux stations situées dans les régions de Montréal et M Québec durant les années 2004 et 2005. Les traitements appliqués pour déterminer la période critique de compétition sont basés sur le stade foliaire du maïs. Le deuxième objectif est de savoir si dans les conditions de champ, les premiers signes de variations du ratio rouge sur rouge lointain coïncident avec le développement d'une réponse morphologique d'évitement de l'ombre par le maïs (élongation des entre-noeuds, augmentation de la surface foliaire, augmentation du ratio de la biomasse sèche des parties aériennes sur celle des racines). Cette réponse peut être un important facteur pour expliquer la compétition hâtive des adventices avec le maïs. La biomasse sèche des parties aériennes et des racines, la surface foliaire, la hauteur du maïs ainsi que le ratio rouge sur rouge lointain de la lumière environnante ont été mesurés à chaque stade foliaire du maïs pour deux traitements : enherbé et désherbé durant toute la saison de croissance. En utilisant une perte de rendement acceptable de 5%, la période critique de désherbage s'est située entre les stades 4 et 10 feuilles dans la région de Québec. La période critique dans la région de Montréal n'a pu être déterminée à cause de la superposition des deux courbes de période critique. Ceci indique qu'un seul désherbage était suffisant au stade 8 feuilles pour prévenir les pertes de rendement. Concernant l'étude sur la morphologie, la seule caractéristique d'évitement de l'ombre présente en début de saison est l'élongation des entre-noeuds qui apparaît au stade 4 feuilles. / Field corn (Zea mays L.) is the main grain crop in Québec. Corn yields are markedly influenced by weed competition. During 2004 and 2005, the critical period of weed control in field corn was evaluated at two locations (Montréal and Québec city area). The treatments applied to determine the critical period of competition were based on corn leaf stages. In addition, corn shoot and root dry weights, leaf area, height and the red/ far-red ratio of the light environment, were measured at each of these corn leaf stages for two treatments: season long weedy plots and weed-free control plots. The main objective of this study is to determine if under field conditions, the red: far-red ratio has an influence on corn morphology through the development of shade avoidance response (elongated internodes, greater leaf area, low root to shoot dry weight ratio). This response may be an important factor for explaining the early-season weed competition in corn. Using an acceptable 5% yield loss, the critical period is between 4- and 10- leaf stage at the Québec location. The critical period in the Montréal location could not be determined since the curves to establish the critical period overlap. This indicates that a single weed control at the 8- leaf stage was sufficient to prevent yield loss in corn. The study of corn morphology study indicates that the internodes elongation is the only shade avoidance characteristic present on corn seedlings early in the season at the 4- leaf stage.

Field studies were conducted in 200 5 and in 200 6 at Saint-Augustin-de-Desmaures (Québec) to détermine the effects of two herbicides (s-metolachlor/benoxacor, pendimethalin), applied either pre or early postemergence, and weed harrowing, on control of annual grass weeds and on yield of grain, forage and sweet pearl millet hybrids. Results indicate that s-metolachlor/benoxacor applied preemergence is phytotoxic to pearl millet. Ail other chemical treatments produced a good control of annual grass weeds and generated good yields. In early postemergence, s-metolachlor/benoxacor controlled barnyard grass in a more effective way than pendimethalin. Weed harrowing did not control annual weeds in an effective way, resulting in important yield losses. An integrating weeding strategy including a false seed bed technique and the application of s-metolachlor/benoxacor in early postemergence or of pendimethalin in preemergence or early postemergence represents a solution to the weeding problem in pearl millet. / Des essais ont été mis en place en 2005 et 2006 à Saint-Augustin-de-Desmaures (Québec) afin de préciser les effets de deux herbicides (s-métolachlore/benoxacor, pendiméthaline), appliqués en prélevée ou en postlevée hâtive, et du désherbage mécanique, sur la répression des monocotylédones annuelles et sur le rendement du millet perlé grain, fourrager et sucré. Les résultats indiquent que le s-métolachlore/benoxacor appliqué en prélevée est phytotoxique pour le millet perlé. Les autres traitements chimiques ont produit un bon désherbage des monocotylédones annuelles et ont procuré des rendements très satisfaisants. En postlevée hâtive, le s-métolachlore/benoxacor a réprimé l'échinochloa pied-de-coq plus efficacement que la pendiméthaline. Enfin, le désherbage mécanique a produit un désherbage insuffisant, provoquant d'importantes pertes de rendement. Une stratégie intégrée de désherbage incluant un faux semis et l'application du smétolachlore/ benoxacor en postlevée hâtive ou de la pendiméthaline en prélevée ou en postlevée hâtive constitue une solution au problème de désherbage du millet perlé.

Afin d’améliorer la tolérance au gel du ray-grass anglais, une sélection récurrente basée sur des stress de congélation réalisés sous des conditions contrôlées, a été effectuée dans deux populations initiales. Les progrès accomplis après quatre cycles de sélection ont été évalués avec des plantes acclimatées sous des conditions naturelles d’endurcissement. Nos résultats indiquent que la sélection récurrente a augmenté la tolérance au gel des populations générées par sélection récurrente. Nous avons également observé des changements significatifs dans la teneur de composés cryoprotecteurs en réponse à la sélection. Les hydrates de carbone et les acides aminés mesurés ont répondu inversement à la sélection. Alors que les populations initiales accumulent davantage d’hydrates de carbone, l’accumulation d’acides aminés prédomine dans les sélections avancées. De plus, l’observation de polymorphismes d’ADN et une différentiation génétique entre les populations initiales et les sélections récurrentes suggèrent l’enrichissement d’allèles à valeur adaptative en réponse à la sélection. / For the improvement of perennial ryegrass freezing tolerance, a recurrent selection method based on freezing stress entirely performed indoors was applied on two initial genetic backgrounds. After four cycles of selection, progresses were assessed in plants cold-hardened under natural variation of temperatures. Our results showed improved freezing tolerance in populations recurrently selected indoors. We also observed significant changes in the levels of cryoprotectants components in response to selection. Non-structural carbohydrates (NSCs) and amino acids levels showed an opposite response to selection. Whereas NSCs levels were higher in the initial populations, amino acids were more abundant in the advanced selections. Moreover, the observation of DNA polymorphisms and the progressive genetic differentiation between the initial populations and the recurrent selections suggest an enrichment of adaptive alleles in response to selection.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2007-2008. / Le but de ce travail était de mettre en évidence la production de composés antifongiques chez le blé (Triticum aestivum) infecté par le blanc (Blumeria graminis f. sp. tritici) en relation avec un traitement à la silice soluble (Si). À cette fin, trois objectifs ont été définis : (1) mise en évidence de la résistance du blé induite par la silice et de la production de composés antifongiques suite à l'élaboration des procédés d'extraction; (2) mise au point d'une méthode d'extraction et de purification à grande échelle de composés putativement impliqués dans la résistance, vérification de la fongitoxicité et identification structurale des composés purifiés; (3) étude de la cinétique de production des composés identifiés chez le blé dans les jours suivant l'infection afin d'établir une relation entre cette production et la résistance à la maladie. Il a été montré que, comparés aux plants témoins, les plants de blé traités à la silice présentaient une meilleure résistance au blanc. De surcroît et suite à des analyses en microscopie, cette résistance semblait liée à la production de composés antifongiques nouvellement formés. Pour l'étude de ces composés, la mise au point de différents procédés d'extraction a permis la purification et la caractérisation de l'acide 5,6-O-methyl frans-aconitique, un composé antifongique fortement induit par la silice en réponse à l'infection chez le blé. Des études complémentaires ont aussi mis en évidence la présence d'autres dérivés méthylés ou encore de la forme non méthylée de cet acide aconitique chez le blé. Dans le cadre de l'étude de la cinétique, alors que les formes non méthylées de l'acide aconitique se sont accumulées dans la plante saine au cours de sa croissance, la quantité d'acide aconitique a suivi un profil inverse chez les plants infectés par le blanc. Parallèlement à cette diminution des formes non méthylées, la concentration en formes méthylées a augmenté et cet effet était plus marqué chez les plants ayant reçu un traitement à la silice. Fort de ces résultats, l'hypothèse de l'utilisation de l'acide aconitique en tant que précurseur pour produire des formes méthylées antifongiques de l'acide aconitique a été formulée. Une corrélation a également été observée entre l'augmentation de ces formes antifongiques méthylées de l'acide aconitique et une meilleure résistance au blanc chez le blé. L'ensemble de ces travaux a ainsi démontré pour la première fois la production de formes méthylées de l'acide aconitique chez le blé en lien avec la résistance contre le blanc et le traitement prophylactique par la silice. / The main goal of this project was to highlight the production of antifungal compounds in wheat (Triticum aestivum) infected with the powdery mildew fungus (Blumeria graminis f. sp. tritici) in relation with a treatment with soluble silicon (Si). To this end, the objectives of this study were threefold: (1) to establish a link between examination of Si-induced wheat resistance and antifungal compounds production following extraction processes; (2) to develop a bulk extraction and purification procedure of compounds putatively involved in disease resistance in wheat and to determine the antifungal activity and structural identity of such compounds; (3) to conduct a kinetic study of identified compounds produced in wheat following the infection and establish how their production could relate to disease resistance. Our results consistently showed that Si-treated wheat plants displayed a better resistance against powdery mildew than control plants. Based on microscopic observations, this resistance appeared to be linked with the production of neo-synthesized antifungal compounds in wheat. In an effort to identify these compounds, different extraction processes were developed and tested which led to the purification and the characterization of 5,6- O-methyl frans-aconitic acid, an antifungal compound strongly induced by Si in response to infection in wheat. In addition, the presence of mono-methylated and non-methylated forms of aconitic acid in wheat was recorded. When studied over time, aconitic acid concentration increased steadily in healthy plants but decreased slightly in infected plants. Concomitant with this decrease, the concentration of methylated forms of aconitic acid augmented, a phenomenon more prevalent in Si-amended plants. This suggests that aconitic acid can act as a precursor to methylated antifungal forms. A relationship between the presence of methylated forms of aconitic acid and a higher resistance to powdery mildew in wheat was also observed.

Le champignon Pseudozyma flocculosa a été particulièrement étudié pour son activité de lutte biologique contre le blanc. Par génie génétique, une molécule à activité antifongique, la flocculosine, a été isolée et caractérisée. Suite à ces travaux, l'utilisation des champignons du genre Pseudozyma pour la production de protéines recombinantes a présenté un nouvel axe de recherche. Toutefois, la variété des outils moléculaires disponibles pour l'étude des Pseudozyma spp. est limitée aux séquences régulatrices (promoteur, terminateur) du gène HSP70 d'un champignon voisin, Ustilago maydis. Les objectifs de notre recherche étaient donc les suivants : 1) obtenir des séquences promotrices de P. flocculosa; 2) comparer l'activité de ces séquences promotrices avec le promoteur HSP70; et 3) démontrer l'utilité de ces outils moléculaires dans le contexte d'une nouvelle approche d'étude de l'écologie de P. flocculosa. Dans un premier temps, un promoteur spécifique a été ciblé, soit le promoteur du gène d'actine car celui-ci est reconnu comme étant fort et constitutif chez d'autres champignons. En parallèle, un promoteur dont les transcrits étaient parmi les plus abondants dans des conditions de cultures déterminées a été identifié et cloné. Le gène codant pour la glycéraldéhyde 3-phosphate-déshydrogénase (GPD), une enzyme importante du métabolisme carboné de la cellule, a donc pu être cloné et séquencé. Nous avons ainsi obtenu 1133 pb de la séquence promotrice du gène d'actine et 1139 pb du gène GPD de P. flocculosa. Dans un deuxième temps, la comparaison de la force de ces deux promoteurs avec celle du promoteur HSP70 a permis d'établir que les promoteurs d'actine et de GPD présentaient une activité forte chez P. flocculosa et comparable à celle de HSP70 chez P. antarctica. Enfin, le développement d'une souche de P. flocculosa (Act4) exprimant de façon constitutive la GFP a permis son observation in situ pendant l'interaction tritrophique plante-agent pathogène-agent de lutte biologique. Il a ainsi été possible de montrer que P. flocculosa ne présentait pas de croissance remarquable en absence du blanc sur la feuille et ce, quelle que soit la plante-hôte utilisée. Néanmoins, en présence des structures du champignon pathogène, le développement de la souche Act4 était clairement stimulé.

Le puceron de la digitale Aulacorthum solani (Kaltenbach) et le puceron du melon Aphis gossypii (Glover) sont parmi les pucerons les plus nuisibles pour les cultures en serre. La lutte biologique microbienne pourrait constituer une voie efficace contre ces insectes. La combinaison de différents agents microbiens peut augmenter leur efficacité. Ce travail évalue l’efficacité de Beauveria bassiana ANT-03, Bacilluspumilus PTB180 et B. subtilis PTB185, utilisés individuellement ou mélangés, pour contrôler A. gossypii et A. solani sur concombre et tomate, respectivement. En laboratoire, dix larves L2 de chaque puceron ont été placées dans des plats de Petri contenant une feuille de tomate ou une rondelle de feuille de concombre fixée dans la gélose. Ces larves ont été pulvérisées avec 1 mL de suspensions préparées selon le traitement (Témoin , B.pumilus, B. subtilis, B. bassiana, B. pumilus + B. subtilis, B. bassiana + B. pumilus, B. bassiana +B. subtilis, B. bassiana + B. pumilus + B. subtilis). Les mêmes traitements utilisés en laboratoire ont été appliqués en serre, mais des pucerons adultes ont été utilisés. Les résultats des essais en laboratoire et en serre ont révélé qu’en causant la mortalité de A. solani et en affectant la reproductionde A. gossypii, les deux bactéries (B. pumilus PTB180 et B. subtilis PTB185) ont pu démontrer un effet aphicide comparable à celui du produit commercial (Bioceres) contenant le champignon. Lorsqu’utilisé en mélange, aucun effet additif entre les trois microorganismes étudiés n’a été observé. Les essais de suivi de la survie des spores de deux bactéries et du champignon conduits en serre ont démontré qu’ils gardent un niveau de population de 106 CFU/g de feuilles fraîche jusqu’à neuf jours après leur application, même quand ils ont été mélangés. Ainsi, sur plantes, les deux Bacillus n’exposent pas un effet antifongique envers B. bassiana ANT-03 / The foxglove aphid Aulacorthum solani (Kaltenbach) and the melon aphid Aphis gossypii (Glover) are among the most harmful aphids for greenhouse crops. Microbial biological control may be an effective method against these insects. The combination of different microbial agents can increase their efficiency. This work evaluates the efficacy of Beauveria bassiana ANT-03, Bacillus pumilus PTB180 and B. subtilis PTB185, used individually or in combination, to control A. gossypii and A. solani on cucumber and tomato, respectively. In the laboratory, ten L2 larvae of each aphid were placed in Petri dishes containing a tomato leaf or a cucumber leaf disc fixed in the agar plate. These larvae were sprayed with 1 mL of suspensions prepared according to the treatment (Control, B. pumilus, B. subtilis, B. bassiana, B. pumilus+ B. subtilis, B. bassiana+ B. pumilus, B bassiana+B. subtilis, B. bassiana+ B. pumilus+ B. subtilis). The same treatments used in the laboratory were applied in the greenhouse, but adult aphids were used. Laboratory and greenhouse test results revealed that by causing A. solani mortality and by affecting A. gossypii reproduction, both bacteria (B. pumilus PTB180 and B. subtilis PTB185) were able to demonstrate aphicide effect equivalent to that of the commercial product (Bioceres) containing the fungus. When used as a mixture, no additive effect between the three microorganisms studied was observed. Spore survival tests of the two bacteria and the fungus conducted in a greenhouse have shown that they retain a high level of population 106CF U/g fresh leaves up to nine days after the application when used alone or as a mixture. Thus, on plants, the two bacilli do not exhibit antifungal effect against B. bassiana ANT-03. / puceron de la digitale, puceron tacheté de la pomme de terre, puceron du melon, puceron du cotonnier

Le boisement des tourbières résiduelles peut être envisagé comme complément à la restauration écologique ou comme option de réhabilitation lorsque la restauration pose problème. La tourbe résiduelle est trop pauvre en éléments nutritifs pour permettre une croissance adéquate des arbres. La fertilisation lors de la plantation est donc nécessaire pour favoriser la croissance et la survie des jeunes arbres. La refertilisation des plantations doit aussi être considérée pour soutenir leur croissance après que l'effet de la fertilisation initiale se soit estompé. Nous avons étudié l'effet de six traitements de fertilisation localisée, appliqués à la plantation, sur la croissance, la survie et la nutrition de plants d'épinettes noires et de mélèzes. L'importance de l'application d'azote, de phosphore et de potassium lors de la refertilisation de plantations a aussi été étudiée. Nos résultats démontrent qu'une fertilisation initiale appropriée doit contenir une source facilement accessible d'azote ainsi que des quantités suffisantes de phosphore et de potassium. De plus, lors de la refertilisation, le phosphore est l'élément clé à appliquer afin de stimuler la croissance des arbres. / Residual peatland afforestation can be complementary to ecological restoration or it can be a rehabilitation option where restoration is problematic. Residual is too nutrient poor to allow for adequate tree growth. Fertilization at planting time is then necessary to promote the growth and survival of tree seedlings. Refertilization must also be considered to sustain tree growth after that the initial fertilization effect has vanished. We have studied the effect of six localized fertilization treatments, applied at planting time, on the growth, survival and nutrition of black spruce and tamarack seedlings. The importance of applying nitrogen, phosphorous and potassium for plantation refertilization has also been studied. Our results show that a good initial fertilization must include an easily accessible nitrogen source as well as sufficient amounts of phosphorous and potassium. At refertilization time, phosphorous is the key element to apply to promote tree growth.

Une réduction du débit sanguin lors d'activités physiques de haute intensité limite de façon importante l'oxygénation musculaire et a donc un impact majeur sur la performance dans plusieurs disciplines sportives. Bien que la consommation de polyphenols augmente de façon aigiie la vasodilatation artérielle chez des individus sédentaires, on ignore si cette vasodilatation se produit aussi chez les athlètes. La question qui sera développée dans ce mémoire est de savoir si la consommation de polyphenols améliore la vasodilatation médiée par le débit sanguin (FMD) et la performance à l'effort chez des athlètes de haut niveau. Les résultats de cette étude démontrent que la consommation d'une boisson riche en polyphenols améliore de façon aigiie la fonction endothéliale d'athlètes telle que mesurée par la FMD. Bien qu'une formulation riche en polyphenols ne modifie pas la performance lorsque consommée de façon aigiie avant un test maximal sur vélo, elle diminue toutefois la concentration sanguine de lactate suite à l'effort. Elle pourrait donc faciliter la récupération lorsque consommé avant un exercice intense.