It has been established that perennial grasses harbour different types of endophytic bacteria and fungi. Switchgrass (Panicum vergatum L.) is identified as a model perennial energy crop. This study was conducted to explore fungal and bacterial endophyte communities inhabiting switchgrass cultivars of Quebec. The primary focus of this study was to isolate the endophytes, and provide taxonomic identifications based on comparative analysis of ITS rDNA gene sequences. A total of 145 endophytes isolates were recovered (52 bacteria and 93 fungi) from whole plant samples collected at early vegetative, and full reproductive stages. Five and nine different taxa of bacteria and fungi were identified, respectively. We evaluated the antagonistic activity of some endophytes against several fungal pathogens and selected candidate endophytes for future introduction into commercial switchgrass cultivars for biomass enhancement. We demonstrate the vertical transmission ability of some endophyte from one switchgrass generation to the next using species-specific primers. Artificial inoculation of young switchgrass seedlings with selected bacterial endophytes hold promise as a method of reinfection switchgrass seedlings. / Le panic érigé (Panicum vergatum L.) est reconnu comme une des plantes modèles pour la production de biomasse végétale. Il est connu que la plupart des plantes vasculaires étudiées à ce jour sont colonisées par des champignons et bactéries endophyte. Cette étude avait pour but d'explorer les communautés d'endophytes présentes dans différents cultivars de panic érigé au Québec, pour ensuite isoler les endophytes et effectuer leur identification taxonomique en comparant leur séquence ITS rADN. Nous avons obtenu un total de 145 isolats (52 bactéries et 93 champignons) venant de feuille de plante au stade végétative et au stade reproductive. Une fois les isolats identifiés, nous avons obtenu cinq différents groupes taxonomiques pour les bactéries et neuf pour les champignons. Nous avons évalué le potentiel antifongique des différents endophytes bactériens, avec pour objectif d'identifier les candidats potentiels à la ré-inoculation de cultivar de panic érigé commercial afin augmenter leur production de biomasse. À l'aide de séquences d'amorces spécifiques, nous avons pu démontrer la transmission verticale des endophytes.

Swidden-fallow agricultural (SFA) systems (types of slash-and-burn agricultural systems) have been widely studied by researchers from a variety of disciplines over the past 75 years. SFA is a traditional agricultural system that is the primary method of food production for millions of subsistence farmers in the humid tropics. SFA takes many forms and is a complex agricultural system with several interdependent components whose relationships need to be understood using a multi-scalar approach. At a local village-level, these components include SFA technologies and practices, natural resource endowments (including land availability and soil fertility), labor availability, as well as several other socio-economic, ecological, and cultural considerations. This master's thesis explores appropriate agroforestry technologies and appropriate agricultural extension approaches for increasing the ecological sustainability of swidden-fallow agricultural systems in the sub-humid tropical lowland, dry forest zones of Panama. The village of San Jose, a village located in the Province of Veraguas, Panama is described. This includes an in-depth description of the farming systems used by its 123 inhabitants who primarily use SFA as a livelihood strategy. Ways to improve the performance of SFA systems such as the one used by San Jose farmers and to increase their sustainability are also discussed. An assessment, based on several criteria, is conducted of the appropriateness of an agricultural extension programme (PROCESO) implemented in San Jose, administered by the Japan International Cooperation Agency (JICA) and the Ministry of Agricultural Development of Panama (MIDA). Recommendations are made regarding potential improvements and alternatives to the extension approach used by these agencies. These include taking a context-specific, community-based approach to agricultural extension efforts when attempting to maximize the adoption of introduced technologies. In addition, appropri / Les systèmes d'agriculture itinérante (des formes de systèmes d'agriculture sur brûlis) ont été étudiés intensément par des chercheurs et chercheuses provenant de nombreuses disciplines dans les dernières 75 années. L'agriculture itinérante est un système d'agriculture traditionnel utilisé en tant que méthode de production majeure par de millions d'agriculteurs de subsistance à travers les tropiques humides. L'agriculture itinérante se pratique sous de nombreuses formes et est un système agricole extrêmement complexe ayant des composants interdépendants nécessitants une analyse à échelles multiples. A l'échelle locale de village, ces composants incluent les technologies et pratiques de l'agriculture itinérante, la dotation des ressources naturelles (incluant la disponibilité de terrains agricoles et la fertilité des sols), la disponibilité de main d'œuvre ou de travailleurs, ainsi que de nombreuses autres considérations socio-économiques, environnementales, et culturelles. Ce mémoire de maîtrise traite sur les technologies agroforestières appropriées ainsi que sur l'extension agricole appropriée, et leurs potentielles pour accroître la durabilité écologique des systèmes d'agriculture itinérante dans les zones forestières sèches des plaines basses des tropiques humides du Panama. San Jose, un village situé dans la province Panaméenne du Veraguas et comptant 123 habitants ayant comme stratégie de subsistance majeure l'agriculture itinérante, est décrit en détail, ainsi que le sont les systèmes agricoles pratiqués par ces habitants. Des approches visant l'amélioration de la performance des systèmes d'agriculture itinérante tel que le système utilisé par les habitants de San Jose ainsi que l'accroissement de la durabilité de ces systèmes-ci, sont aussi abordées dans ce travail. Une évaluation basée sur de nombreux critères est aussi menée sur un programme d'extension agricole (PROCESO) implémenté à Sa

Pan layers have been observed in profiles of humo-ferric podzol soils of the St. Lawrence Lowland region (Quebec, Canada). / Physical, chemical and mineralogical studies were conducted on four selected profiles, three cultivated, and one non-cultivated, in order to assess the influence of cultivation in the development of an agric horizon. / The non-clay fractions (2-0.02 mm) of the parent material contained chlorite, mica with feldspar and quartz as the predominant light minerals, hornblende, pyroxenes, olivines, epidote, magnetite, ilmenite, anatase and rutile in the heavy mineral fraction. The fine silt (2-20 (mu)m) and clay (< 2 (mu)m) fractions of the sandy parent material contained primarily quartz, feldspars, chlorite, mica and hornblende minerals. During soil development and formation of agric horizon these minerals underwent weathering at different rates and to different extents. In the fine silt fraction, weathering seemed to occur mostly by fragmentation of particles. In the clay fractions of the cultivated profiles, the phyllosilicates successively formed irregularly interstratified minerals with contractible and expandable vermiculite and smectite but less so in the non-cultivated soil profile. / The mineralogical composition of the agric horizon consisted of the non-expanding minerals, with a predominance of illite and chlorite. / The release of iron and/or aluminum hydroxy materials resulting from weathering of silicate minerals, and their translocation in the form of organo-metal complexes to where they precipitated due to ionic concentration effects, contributed to the formation of the agric horizon.

The agricultural domain is faced with the challenge of increasing amounts of collected data, multiple sources of external information and various summary reports, all tending to exist in a non-structured fashion. The formats and locations of these various data sources almost certainly differ, but profitable decision-making often depends on using and interpreting all of these inputs accurately. Based on the hypothesis that the interpretation of dairy-herd data can be aided using interactive visualization, the main goal of this research was to improve the understanding of the data-interpretation process, using such techniques, and by taking full advantage of them in the context of the Quebec dairy farm. The challenge was one of designing a system that would integrate interactive visualization techniques while also accounting for the diversity of information involved, the clientele of the dairy industry, and the technologies available. A methodological framework was developed to support the design of such an interactive visualization system, and a software prototype – HerdLine – subsequently developed. This prototype focused on the planning of a dairy-herd composition, based on the evolution of its performance over time via genetic and economic profiles. The framework helped the prototype development by better matching the characteristics of the targeted users with the data involved in the software. The result was a tool that provides an overall picture of the dairy-herd, as well as rapid, incremental, and reversible views of information contained within. An informal evaluation process was performed in order to assess the appropriateness of the prototype from a user’s point of view. Four participants, representing diverse sections of the dairy industry, downloaded, installed and tested the prototype. They subsequently completed a survey regarding their impressions to such an approach, as well as their actual experience with the prototype. Both quantitative and / Le domaine agricole fait face au défi d’un nombre croissant de données collectées, de rapports et de sources d’information. De plus, ils tendent tous à exister de manière non structurée. Le format et l’emplacement de ces multiples sources de données diffèrent, mais les prises de décision importantes à la ferme dépendent souvent d’une interprétation juste de toutes celles-ci. L’objectif principal de cette recherche était de présenter une approche qui améliorait l’interprétation des données par l’emploi de la visualisation interactive comme support technique en maximisant leur potentiel dans le contexte des fermes laitières québécoises. Le défi était d’effectuer le design d’un système qui intégrerait ces techniques de visualisation interactive tout en tenant compte du caractère diversifié de l’information qui serait à l’étude par ce système, ainsi que des utilisateurs potentiels et des technologies disponibles. Un cadre méthodologique a d’abord été conçu dans le but de supporter le développement d’un système de visualisation interactive et un prototype informatique - HerdLine - a ensuite été développé. Ce prototype avait pour domaine d’application la planification de la composition d’un troupeau laitier, se basant sur l’évolution de ses performances et son rendement, en plus de ses profils génétique et économique. Le cadre méthodologique a aidé au processus de développement en rejoignant mieux les caractéristiques des utilisateurs visés et des données impliquées aux caractéristiques que le logiciel devait posséder. Il en a résulté un outil capable de fournir une image globale d’une ferme laitière, en plus d’offrir des vues rapides, cumulatives et réversibles de l’information. Un processus d'évaluation auprès d’utilisateurs potentiels a été créé et exécuté dans le but d’évaluer si le prototype et l’approche utilisée pour son développement étaient appropri

No description available.

Molecular characterization of twenty-eight strains of Fusarium oxysporum using vegetative compatibility grouping and SCAR primers allowed the taxonomic confirmation of the strigae forma specialis of this fungal species. Field studies examined the virulence of three strains (M12-4A, PSM 197 and Foxy 2) inoculated in various formulations. The experiment pursued the goal of integrating several weed control measures in both maize and sorghum crops. Elements of plant breeding and Striga germination inhibitors were tested alongside of the use of a mycoherbicide. The field research was repeated in a dry climate (Eastern Burkina Faso) and in a region of abundant rainfalls (Eastern Benin) to examine effects of environmental conditions on fungus efficacy. Application of F. oxysporum was especially beneficial in maize, and when combined with a resistant cultivar, lead up to 99.7% of reduction in Striga emergence. Results will further encourage the development of several strains as viable and environmentally safe biocontrol agents to be used against Striga hermonthica. / L'analyse moléculaire de vingt-huit souches de Fusarium oxysporum a été conduite en utilisant la méthode de compatibilité végétative ainsi qu'une paire d'amorces SCAR. Les résultats confirment la taxonomie forma specialis strigae de cette espèce fongique. Des essais en champ visant à comparer la virulence de trois souches (M12-4A, PSM 197 et Foxy 2) inoculées selon divers procédés ont été réalisés. L'expérience visait à intégrer plusieurs méthodes de répression de Striga dans des cultures de maïs et de sorgho. Par exemple, des variétés résistantes à la plante parasite ont été utilisées en combinaison avec le bioherbicide et des acides aminés limitant la germination des graines de Striga. Les essais ont été répétés dans un climat sec (Est du Burkina Faso) et dans un climat pluvial (Est du Bénin) afin d'évaluer l'efficacité du champignon dans différentes conditions climatiques. L'application de F. oxysporum s'est notamment avérée bénéfique dans la culture du maïs. Lorsque utilisé en association avec la variété résistante de cette culture, le champignon a réduit de 99.7% l'émergence de Striga. Ces données encourageront le développement de plusieurs isolats comme agent de lutte biologique contre la Striga hermonthica.

No description available.

No description available.

Large-scale genome-wide comparative analyses are now made possible by the increasing number of publicly available high-quality genome sequence data for numerous plant species. To understand the mechanisms of transcriptional regulation, computational analysis tools were used to find overrepresented and conserved DNA sequences, i.e. cis-regulatory elements. Datasets used as positive input for computational identification of regulatory regions commonly include promoters of co-regulated genes or promoters of orthologous genes (Wang and Stormo, 2003).We discovered de novo motif using two approaches, seperately; 1) discovery based on orthology relationship of the genes in 18 plant species and 2) discovery based on co-regulated genes in specific tissues from soybean gene expression RNA-Seq data. In the first approach, a combination of several bioinformatics tools were used to predict motifs in promoter region based on clusters of orthologous genes in whole-genome datasets of Arabidopsis lyrata, Arabidopsis thaliana, Brachypodium distachyon, Carica papaya, Chlamydomonas reinhardtii, Glycine max, Linus usitatissimum, Malus domestica, Manihot esculenta, Medicago truncatula, Oryza sativa, Physcomitrella patens, Populus trichocarpa, Selaginella moellendorfii, Sorghum bicolor, Vitis vinivera, Volvox carteri and Zea mays. The results have shown that many promoters of orthologous plant genes contain similar cis-regulatory motifs. In addition, inclusion of more evolutionary distant organism led to detection of very conserved motifs, i.e. motifs that have similar function in wider variety of organisms. In the second approach, bioinformatics tools were used to find motifs in promoter region of co-regulated genes in shoot apical meristem and shoot epidermis of three soybean cultivars. The results have shows that promoters of co-regulated genes in specific tissues contain similar cis-regulatory motifs.Since generating genome-scale datasets requires extensive computational resources that are not always readily available, we created a relational database that houses pre-computed and post-processed whole-genome comparative analysis of promoter regions. The database contains motif sequences, annotations, clusters of orthologous genes and other useful information associated with them, for 18 plant genomes. / L'étude d'association pangénomique est maintenant rendue possible par le nombre de séquences génétiques de hautes qualités qui sont disponibles pour plusieurs espèces végétales. Pour comprendre les mécanismes de régulation de la transcription, un nombre d'outils d'analyses informatiques ont été développé pour identifier les éléments cis-régulatoires. Les bases de données utilisées comme saisie positive pour l'identification informatique des régions de régulation incluent communément les promoteurs des gènes co-régulés ainsi que des gènes orthologues (Wang et Stormo, 2003).Pour découvrir les motifs de novo, nous avons utilisé deux techniques; 1) une découverte basée sur la relation orthologue des gènes de 18 espèces végétales et, 2) une découverte basée sur les gènes co-régulés dans certains tissus végétales spécifiques provenant de données de séquençage d'ARN de soja. Dans la première approche nous avons utilisé une combinaison de plusieurs outils bioinformatiques pour prédire les motifs des promoteurs basés sur des groupes de gènes orthologues trouvés dans les bases de données des génomes entiers d'Arabidopsis lyrata, Arabidopsis thaliana, Brachypodium distachyon, Carica papaya, Chlamydomonas reinhardtii, Glycine max, Linus usitissimum, Malus domestica, Manihot esculenta, Medicago truncutula, Oryza sativa, Physcomitrella patens, Populus trichocarpa, Selaginella moellendorfii, Sorghum bicolor, Vitis vinivera, Volvox carteri et Zea mays. Les résultats ont démontré que, dans les plantes, plusieurs promoteurs de gènes orthologues contiennent des motifs cis-régulatoires similaires. En plus, en incluant des espèces évolutivement éloignées dans les analyses, nous avons été capable de démontrer que ces motifs sont conservés. Dans la deuxième partie, nous avons fait une analyse comparant les séquences des promoteurs co-régulés dans les méristèmes apicaux ainsi que dans l'épiderme de trois cultivars de soja; Clark sauvage, mutant a 5-feuilles et mutant glabre. Les résultats ont démontré que les promoteurs des gènes co-régulés en différents tissus contiennent des motifs cis-régulatoires similaires. Générer des données à l'échelle génomique demande une puissance informatique énorme qui n'est pas toujours disponible. En conséquence, nous avons créé une base de données pour 18 génomes de plantes composée de séquences de promoteurs, de motifs, d'annotations et des groupes de gènes orthologues ainsi que d'autres informations associées avec ceux-ci.

Canola (Brassica napusL.) seeds have a high oil content (> 40 %), the lowest saturated fat concentration (6.8%) among the vegetable oils, plus low erucic acid and glucosinolate levels, making this crop highly valuable in the oilseed industry. Québec, a province where little canola is currently produced, has considerable potential to expand canola cultivation and, in doing so, strengthen the provincial agricultural sector. However, at this time there are no well-founded fertility recommendations for canola production in southwestern Québec; there is a lack of sufficient data on canola responses to nitrogen (N), sulfur (S) and boron (B). Therefore, field studies were conducted in 2011 and 2012 to determine the optimum rate and timing of N fertilizer additions, and also the best rates of S and B application under southwestern Québec conditions. In 2011, factorial combinations of four levels of N [0, 50, 100 (or 50 + 50) and 150 (or 50 + 100) kg ha-1], two levels of S (0 and 20 kg ha-1), and three levels of B (0, 0.5 foliar spray at 20% flowering stage, and 2 kg ha-1 soil applied before sowing) were tested. Single doses of N fertilization (50, 100, 150 kg ha-1) were all applied before sowing. Split N fertilization was also evaluated at two levels: 100 kg ha-1 (50 + 50 kg ha-1) and 150 kg ha-1 (50 + 100 kg ha-1), where the first dose of 50 kg N ha-1 was applied before sowing, and the remainder was side-dressed at the 3-4 leaf stage. In 2012, two additional treatments were added, one applied as 20 kg S ha-1, 0.5 kg B ha-1 and 200 kg N ha-1, and the other as 20 kg S ha-1, 0.5 kg B ha-1 and 50 + 150 kg N ha-1. In 2011, N fertilization had positive effects on dry biomass, leaf area, plant height, seeds silique-1, harvest index, yield, and seed protein content, but a negative effect on seed oil content. The optimum N rate was 150 kg N ha-1, resulting in the highest seed yield and good seed quality. In 2012, canola did not respond as strongly to fertilizer additions as in 2011, apparently because of lower established plant densities. Application of fertilizer N affected fewer variables in 2012: 1000-seed weight, and harvest index, seed oil content and seed protein content. Of the four blocks in the 2012 experiment, only block four had a reasonably high average plant population density. For block four, the yield data was curvilinearly and positively correlated with N rate (R² = 0.5702, P < 0.0001), with peak yield occurring at 150 kg N ha-1. Canola growth was often not affected by the time of N application. In 2011, there was a S x B interaction for 1000-seed weight, in that the effect was positive with foliar application of 0.5 B kg ha -1 and negative when 2 kg B ha-1 was soil-applied). Boron alone increased 1000-seed weight in 2012. Our results indicated that S and B levels in the soils used were probably sufficient for canola production. Plant height was decreased (2.9 %) by S application at 20 kg ha-1 in 2011. In conclusion, our data suggest that the best N application regime for canola production in southwestern Québec may be a single application at 150 kg N ha-1; this produced the highest seed yield without sacrifice of seed quality. Sulfur and B additions may not be required for canola production in southwestern Québec. / Les semences du canola (Brassica napusL.) ont des teneurs élevés en huile(> 40%), la plus basse concentration en graisses saturées (6,8%) parmi les huiles végétales et une faible teneur en acide érucique et en glucosinolates, ce qui les rend très précieux dans le secteur de la production des huiles végétales. La province de Québec, avec une faible production de l'huile de canola, a la capacité d'augmenter sa production et, effectivement, de renforcer l'agriculture provinciale. Cependant, les recommandations pour la fertilisation des plantes de canola pour la culture au Québec ne sont pas bien définies; il y a un manque d'information concernant la réponse de canola à l'azote (N), le soufre(S) et le bore (B). Les études menées en 2011 et 2012 ont déterminé le taux et la saison idéals pour les additions de l'engrais enrichi avec de l'azote et, en plus, le taux optimal pour le soufre et le bore au Québec. En 2011, les combinaisons factorielles de quatre niveaux deN [0, 50, 100 (ou 50 + 50) et 150 (ou 50 + 100) kgha-1], deux niveaux de S (0 à 20 kg ha-1), et trois niveaux de B (0, 0,5 pulvérisation foliaire au stade de la floraison de 20% et de 2kg ha-1 appliqué au sol avant les semailles) ont été testées. Des doses uniques de la fertilisation d'azote (50, 100, 150 kg ha) ont tous été appliqués avant les semailles. En même temps, la fertilisation d'azote a également été évaluée à deux niveaux: 100 kg ha-1 (50 + 50 kg ha-1) et 150 kg ha-1 (50 + 100 kg ha), où la première dose de 50kg N ha-1 a été appliqué avant les semailles, et le reste a été appliqué au stade de 3-4 feuilles. En 2012, deux traitements supplémentaires ont été ajoutés : le premier a été 20 kg S ha, 0,5 kg B kg ha-1 et 200 N ha-1, et l'autre a été 20 kg S ha-1, 0,5 kg de B ha-1 et 50+ 150 kg N ha-1. En 2011, la fertilisation d'azote a montré des effets positifs sur la biomasse sèche, la surface foliaire, la hauteur des plantes, des graines par silique, l'indice de récolte, le rendement et la teneur en protéines des graines, mais a eu un effet négatif sur la teneur en huile des graines. Le taux optimum de Na été 150kg N ha-1, entraînant le rendement grainier élevé et une bonne qualité des semences. En 2012, le canola n'a pas bien répondu aux ajouts d'engrais comme cela a été en 2011, apparemment, en raison de la baisse des densités de plantation. L'application des engrais azotés a augmenté seulement les poids de 1000 graines, l'indice de récolte, la teneur en huile des graines et la teneur en protéines des graines. Parmi les quatre blocs dans l'expérience de 2012, le bloc # 4 a eu seulement une densité de population de plantes relativement élevée par rapport de la moyenne. Pour le bloc #4 les données de rendement était curviligne et corrélées positivement avec le taux de N (R ² =0,5702, p <0,0001), avec un rendement maximal se produisant à 150kg N ha-1. La croissance du canola n'a pas été souvent affectée par le temps d'application N. En 2011, il y avait une interaction de S x B pour un poids de 1000 graines en ce que l'effet a été positif avec une application foliaire de 0,5 B kg ha-1 et négative lorsque 2 kg B ha-1a été appliqué sur le sol. Seul le bore a augmenté le poids de 1000 graines en 2012. Nos résultats indiquent que les niveaux S et B dans les sols utilisés étaient probablement suffisants pour la production de canola. La hauteur de la plante a été diminuée (2,9%) après l'application de S à 20k g ha-1 en 2011. En conclusion, nos données suggèrent que le meilleur régime d'application de N pour la production de canola au Québec est une seule application à 150 kg N ha-1, ce qui a produit le rendement grainier élevé sans sacrifice de la qualité des semences. Possiblement, les additions du soufre et du bore ne sont pas requises pour la production de canola au Québec.