L’application de 1 à 5 cm de sable est une pratique des plus communes dans la production de canneberge (Vaccinium macrocarpon). Cette opération est effectuée à un intervalle de 2 à 5 ans afin d'ancrer les stolons et stimuler leur enracinement. Les essais aux champs ont permis de mettre en évidence que dans la majorité des cas l’application de sable n’a pas d’impact direct sur la gestion des plantes nuisibles vivaces; ce fut particulièrement le cas dans les champs ayant plus de 60% de recouvrement de canneberges avant l’application du sable (%CAN). D’un autre côté, l’application de 1,9 cm de sable a permis la répression d’annuelles (Digitaria sanguinalis, Hypericum mutilum) et d’une vivace de courte durée (Agrostis scabra), après une première application pour un site avec moins de 25% CAN et lors de la deuxième saison pour un site avec moins de 60% CAN.

Les plantes haploïdes doublées (HD) sont des individus complètement homozygotes qui peuvent être obtenus via l’androgenèse in vitro. Les HD sont très appréciés comme outils de recherche en génétique et en amélioration végétale. La culture de microspores isolées (CMI) est le moyen le plus efficace de produire des HD. Malheureusement, les orges de printemps à six rangs, le type prédominant cultivé dans l’Est du Canada, sont considérées comme récalcitrantes à cause d’une faible embryogenèse et d’une propension à l’albinisme. Notre objectif était de développer un protocole CMI adapté à ce type d’orge. Nous avons entamé des travaux exploratoires sur quatre cultivars : ACCA et Léger (six rangs, printemps), Gobernadora (deux rangs, printemps) et Igri (deux rangs, hiver). Dans une première phase, nous avons évalué l’impact de quatre facteurs physiques. Nous avons trouvé que l’optimisation du stade de récolte des tiges pouvait augmenter de 2 à 4 fois la récolte de microspores embryogéniques. Deuxièmement, deux des prétraitements (0,3 M mannitol pendant 2 jours et une combinaison de froid et de chaleur pendant 15 jours) ont tous deux été significativement plus productifs qu’un prétraitement très largement employé (28 jours à 4 °C). Troisièmement, l’ajout de mannitol au milieu d’induction a permis de doubler le nombre de plantes vertes obtenues. Finalement, la densité des microspores à l’étalement a eu un impact significatif sur l’obtention de plantes vertes, 106 microspores/ml s’étant avéré optimal. Dans une deuxième phase, nous avons exploré l’utilisation de régulateurs de croissance alternatifs tant dans le milieu d’induction (thidiazuron et dicamba) que de régénération (meta-topoline). Comparativement à des milieux témoins contenant principalement la 6-benzyl-aminopurine, nos milieux d’induction ont produit 5,1 fois plus de plantes vertes, principalement par réduction de l’albinisme. Notre milieu de régénération amélioré a permis d’obtenir 2,9 fois plus de plantes vertes que le témoin. Finalement, ces résultats ont été validés avec succès sur des génotypes F1 d’un programme d’amélioration. Au terme de ce travail, nous avons ainsi réussi à améliorer substantiellement l’efficacité de la CMI chez les orges de printemps à six rangs. / Doubled haploid (DH) plants are completely homozygous individuals that can be generated via in vitro androgenesis. DHs are useful as research tools both for genetic studies and in plant breeding. Isolated microspore culture (IMC) is the most efficient way to produce DHs. Unfortunately, six-row spring barley genotypes, the main type produced in Eastern Canada, are considered recalcitrant because of a low embryogenesis and a high rate of albinism. Our objective was to develop an IMC protocol more suitable to this type of barley. We carried out exploratory work on four barley cultivars: ACCA and Léger (six-row, spring), Gobernadora (two-row, spring) and Igri (two-row, winter). In a first phase, we explored four factors. First, we found that a 2-4-fold increase in the yield of embryogenic microspores is possible by optimizing the harvest stage for each genotype. Second, two pretreatments (0.3M mannitol for 2 days or a combination of cold and heat over 15 days) both performed significantly better than the commonly used cold pretreatment (28 days at 4°C). Third, an induction medium containing mannitol doubled green plant regeneration. Fourth, we observed a marked effect of microspore plating density on the number of green plants obtained, with 106 microspores/ml yielding the best results. In a second phase we explored the use of alternative growth regulators both in the induction medium (thidiazuron and dicamba) and in the regeneration medium (meta-topoline). Compared to control media containing 6-benzyl-aminopurine, our improved induction medium lead to a 5.1-fold increase in green plant production, mainly achieved by reducing albinism. Similarly, our regeneration medium yielded 2.9-fold more green plants than the control. Finally, these results were successfully validated using F1 genotypes from a breeding program. On the whole, we have succeeded in substantially improving the efficiency of IMC in this type of recalcitrant barley.

No description available.

L'objectif de ce projet visait à déterminer si le silicium (Si), reconnu pour son effet prophylactique contre les agents biotrophes, pouvait protéger le soja contre Phytophthora sojae, un oomycète hemi-biotrophe. Le défi initial consistait à développer une méthode d'inoculation qui reproduisait le processus d'infection naturelle tout en permettant aux plants d'absorber le Si. Dans un premier temps, l'inoculation de zoospores dans une solution hydroponique a permis de générer des infections reproductibles conséquentes avec les réponses phénotypiques attendues. Dans un deuxième temps, l'ajout de Si a permis de réduire significativement l'incidence de la maladie tout en augmentant le rendement des plants. Cet effet était surtout manifeste sur les cultivars possédant un niveau de résistance contre P. sojae ou sur ceux absorbant plus de Si. Nous proposons ainsi une nouvelle méthode d'inoculation de P. sojae représentative de l'infection naturelle et démontrons que le Si peut servir pour la lutte contre cet oomycète.

No description available.

Les plantes ont développé, au cours du temps, des mécanismes de protection leur permettant de survivre et de se développer en dépit des nombreux stress biotiques auxquels elles sont soumises. Cette thèse doctorale, en trois volets, visait à caractériser les réponses biochimiques et physiologiques de la pomme de terre (Solanum tuberosum) attaquée par un insecte coléoptère, le doryphore de la pomme de terre (Leptinotarsa decemlineata). Le premier volet du projet visait à caractériser l'impact de l'insecte sur le protéome foliaire de la plante, en utilisant comme modèle des plantes traitées avec des larves de doryphore, des plantes soumises à des blessures mécaniques et des plantes infestées par un insecte suceur, le puceron de la pomme de terre (Macrosiphum euphorbiae). Le second volet visait à caractériser le protéome des sécrétions orales du doryphore, avec pour objectif de cerner l'incidence relative des protéines de l'insecte et de la plante hôte aux sites de blessure générés par l'herbivore. Le troisième et dernier volet visait, enfin, à déterminer l'impact des altérations du protéome foliaire de la plante sur ses capacités photosynthétiques, et à mettre en évidence l'impact possible des composantes moléculaires de la plante sur les réponses observées. En résumé, nos résultats ont démontré que plusieurs protéines des métabolismes primaire et secondaire, incluant des protéines associées à la photosynthèse, sont régulées dans les feuilles en réponse au doryphore de la pomme de terre. L'impact négatif de l'herbivore sur plusieurs protéines photosynthétiques, notamment celles du photosystème I, a toutefois des répercussions négligeables sur la capture de lumière par la plante. La seconde phase du processus photosynthétique, en revanche, est affectée de manière notable par le doryphore, vraisemblablement par l'action de molécules provenant aussi bien de l'insecte que de la plante elle-même. Ces résultats suggèrent, dans l'ensemble, un impact spécifique, mais limité du doryphore de la pomme de terre sur le protéome primaire et les fonctions photosynthétiques de sa plante hôte. Ils suggèrent aussi la mise en place de mécanismes compensatoires in planta et la grande plasticité du métabolisme primaire de la plante en réponse à l'herbivore. / Higher plants have developed, over time, a variety of protection mechanisms allowing them to survive and cope with a variety of biotic stress cues in their surrounding environment. The main goal of this three-part doctoral thesis was to characterize the biochemical and the physiological responses of potato (Solanum tuberosum) to defoliation by the coleopteran insect herbivore Colorado potato beetle (Leptinotarsa decemlineata). The first objective of the project was to characterize the impact of the insect on the host plant's leaf proteome, using as a model plants treated with potato beetle larvae, mechanically wounded plants and plants infested with a sucking/piercing insect, the potato aphid (Macrosiphum euphorbiae). The second objective was to gain some insight about the proteome of potato beetle oral secretions, with the aim of assessing the relative incidence of insect and host plant proteins at wound sites generated during insect feeding. The third objective, finally, was to determine the impact of leaf proteome alterations on photosynthetic capacities of the host plant, and to determine the possible impact of the plant's own molecular constituents on the responses observed. In brief, our results showed that several proteins involved in the primary and the secondary metabolisms, including photosynthesis-related proteins, were regulated in leaves in response to potato beetle feeding. However, the negative impact of the insect on several photosynthetic proteins, notably photosystem I proteins, only had negligible effects on the light capture process by the plant. The second phase of photosynthesis, on the other hand, was significantly affected by the insect, presumably via molecular effectors from both the insect and the host plant itself. These findings suggest, overall, a specific, but somewhat limited impact of Colorado potato beetle larvae on the leaf proteome and photosynthetic capacities of the potato host. They also suggest the possible induction of compensatory mechanisms in planta and the high plasticity of primary metabolism functions in the plant upon herbivore feeding.

L’amélioration de l’efficacité de l’utilisation de l’eau (WUE) s’avère un élément clé afin d’augmenter la durabilité des plantes cultivées lors de périodes de sécheresse. Dans ce contexte, cette thèse a étudié la relation entre la conductance du mésophylle au CO2 (gm), un élément contraignant l’assimilation en carbone, et l’hydraulique chez des peupliers hybrides, espèces à forte croissance et haute transpiration. Il a été démontré, à l’aide d’une méthode améliorée, que gm reste constante durant les premières étapes d’un stress hydrique jusqu’à un seuil de conductance stomatique (gs) d’environ 0,15 mol m−2 s−1. En diminuant expérimentalement les limitations causées par les stomates, gm et la conductance hydraulique des feuilles n’ont pas été altérées, suggérant une isolation hydraulique partielle du mésophylle. L’application d’acide abscissique (ABA) exogène et la cavitation du xylème ont mis en évidence le délai de réaction de gm par rapport à gs, suggérant également l’isolation hydraulique du mésophylle. L’isolation hydraulique serait en cause et entrainerait un délai dans l’acheminement de l’ABA, retardant ainsi la fermeture d’aquaporines et entrainant une déviation de l’eau vers la voie apoplastique et une diminution irréversible de gm. Toutefois, une diminution de la turgescence résultant de la cavitation entraine une diminution de gm réversible par pressurisation d’eau dans le xylème, suggérant un effet réversible au niveau de la membrane plasmique. Ces deux mécanismes peuvent également être observés lors d’un stress hydrique de plus longue durée. Ainsi, la diminution de gm est retardée de quelques jours par rapport à gs, suggérant un effet de l’ABA endogène. Toutefois, une variation diurne de gm après plus d’une semaine de stress suggère une réaction au changement journalier de turgescence. La variation de réponse de gs entre différents génotypes de peupliers et le délai de réaction de gm permettent d’augmenter le ratio gm/gs, et ce dernier est corrélé positivement à l’efficacité de transpiration, une composante foliaire de WUE. Ainsi, le ratio gm/gs serait un trait à favoriser dans l’amélioration de WUE afin d’augmenter la résilience des plantes cultivées à la sécheresse, surtout dans un contexte de changements climatiques où la fréquence et l’intensité des périodes de séchesse sont prédits d’augmenter. / Increasing water use efficiency (WUE) is a key objective to improve the sustainability of cultivated plants to drought. In that context, this thesis has studied the relation between leaf hydraulics and mesophyll conductance to CO2 (gm), a component that restricts carbon assimilation, in hybrid poplar clones, plants with high growth rates and transpiration. It was first shown, using an improved measurement method, that gm remained constant during the early stages of water stress and declined only below a stomatal conductance (gs) threshold of ~0.15 mol m−2 s−1. Removing stomatal limitations experimentally did not improve gm or leaf hydraulic conductance (Kleaf), which suggests a partial hydraulic isolation of the mesophyll. Furthermore, adding xylem-fed abscisic acid (ABA) or inducing xylem cavitation again showed a delayed gm response and hydraulic isolation of the mesophyll. Two mechanisms would be at play. First, in the case of ABA, hydraulic isolation would delay its delivery and eventually induce mesophyll aquaporins gating and a shift towards the apoplastic water pathway, thus decreasing gm. However, it is only with a decline in turgor caused by xylem cavitation that pressurizing water allows for a full restoration of gm, which suggests a reversible change at the plasma membrane level. Those two mechanisms can be observed during a longer water stress period. Thus, the delay in gm decline by a few days compared to gs suggests an ABA response and the partial hydraulic isolation of the mesophyll. After more than a week of water stress, diurnal changes in gm indicate a daily turgor variation. The variation in gs response to drought and the delay in the decline of gm increase the gm/gs ratio, which is positively correlated to transpiration efficiency, a foliar component of WUE. Thus, the gm/gs ratio was used to discriminate between five poplar genotypes, and the results suggest that it should be improved to increase WUE and the resilience of cultivated plants to drought, which is more than ever critical since drought events are predicted to increase in frequency and intensity under climate change.

No description available.

Au Canada, les producteurs de laitue au champ souhaitent améliorer l’irrigation afin de réduire les besoins en eau et le lessivage de l’azote et du phosphore dans le sol. Une bonne gestion peut mener à une utilisation plus rationnelle de l’eau, maximiser la productivité et réduire l'incidence de désordres physiologiques chez la laitue cultivée en mottes cubiques et en sol organique. Les hypothèses de cette étude sont que la productivité et l’incidence de la brûlure de la pointe de la laitue romaine sont affectées par le potentiel matriciel du sol qui varie selon les types de sol organique et la profondeur des contenants de culture. L'objectif général de cette étude est de mettre au point une régie d'irrigation adaptée aux besoins des cultures en sols organiques et aux contraintes environnementales et ainsi, obtenir une meilleure croissance végétale grâce à une meilleure synchronisation des besoins d'irrigation de la culture. Pour ce faire, différentes gestions d’irrigation ont été étudiées de même que l'influence de la profondeur de sol sur la croissance des transplants de laitue romaine. Des essais effectués en chambre de croissance (CAC) et en serre ont permis de conclure qu’une gestion de l’irrigation entre -20 et -30 kPa augmente la productivité de la laitue romaine à la récolte mais affecte peu l’incidence de la brûlure de la pointe.

Les prédateurs phytoséiides sont encore peu utilisés pour le contrôle des acariens ravageurs en pépinières ornementales. Cette étude portait sur 1) l’efficacité de deux prédateurs, Neoseiulus fallacis Garman et N. californicus Mc Gregor, utilisés seuls et en combinaison, pour la répression du tétranyque à deux points Tetranychus urticae Koch en serre, et 2) le développement d’une méthode de dépistage rapide des tétranyques sur le rosier Rosa rugosa. Nos résultats démontrent que l’efficacité de répression fut équivalente pour les lâchers monospécifiques et pour la combinaison des deux prédateurs. De plus, N. californicus et N. fallacis furent présents en proportion semblable, suggérant leur compatibilité lors de lâchers combinés. Finalement, nos données révèlent que la proportion de folioles infestées par les tétranyques et les densités de tétranyques sont fortement corrélées, ce qui constitue une première étape dans le développement d’une méthode de dépistage binomiale des tétranyques dans le rosier rugueux. Mots-clés : acariens prédateurs, dépistage, ennemis naturels multiples, lutte biologique, méthode d’échantillonnage binomiale, Neoseiulus californicus, Neoseiulus fallacis, pépinières ornementales, Rosa rugosa, Tetranychus urticae, tétranyque à deux points. / Phytoseiid and spider mites are poorly studied in nursery systems. The objectives of this study were 1) to test the efficacy of combined versus single releases of these two predaceous mite species, Neoseiulus fallacis Garman and N. californicus Mc Gregor, for the suppression of the twospotted spider mite, Tetranychus urticae Koch on roses (Rosa rugosa); and 2) to develop a sampling method for spider mites on R. rugosa. The first objective was tested in the greenhouse. Our results showed a similar efficacy for the monospecific releases and the combined releases; and 2) equivalent proportion of occurrence at which N. californicus and N. fallacis were found on individual plants, suggesting that these two predatory species are compatible. The second objective was tested in the field. We found that the proportion of infested rose leaflets was highly correlated with spider mite densities; revealing that a binomial sampling method could be developed in the future. Keywords: acarine predators, binomial sampling, biological control, multiples natural ennemis, Neoseiulus fallacis, Neoseiulus californicus, ornamental nursery, Rosa rugosa, Tetranychus urticae, twospotted spider mites.