Le doryphore de la pomme de terre (DPT), Leptinootarsa decemlineata (Say) (Coleoptera: Chrysomelidae) est l’insecte ravageur qui cause le plus de dommage aux plants de pommes de terre, de tomate et d’aubergine en se nourrissant de leur feuillage. Le DPT est devenu un phénomène inquiétant vu sa présence dans presque 16 millions de km² répartis à travers l’Amérique du Nord, l’Europe et l’Asie et il continue par sa grande capacité de se propager. Actuellement, les insecticides chimiques représentent le moyen le plus efficace pour lutter contre le DPT. Malheureusement, l’utilisation excessive des produits chimiques pour lutter contre le DPT devient inefficace après quelques années puisque cet insecte nuisible réussit à développer une résistance envers ces produits. Aussi, l’utilisation excessive et incontrôlée des insecticides chimiques est coûteuse pour les producteurs de pommes de terre et pourrait résulter en de sérieux problèmes environnementaux et de santé humaine. Compte tenu de ce qui précède, les chercheurs scientifiques ont redoublé d’efforts pour trouver des alternatives intéressantes aux produits chimiques afin de lutter contre le DPT. Une des alternatives consiste à utiliser le contrôle biologique en procédant à un lâcher massif d’ennemis naturels du DPT. Cette alternative qui ne fait recours à aucun produit chimique est très avantageuse puisqu’elle permet de produire des produits biologiques tout en préservant l’environnement. L’efficacité de cette alternative à contrôler le DPT a été prouvée à petite échelle. Toutefois, le lâcher manuel des insectes prédateurs à grande échelle est inconcevable. Pour remédier à ce problème, quelques récents travaux de recherche ont mis l’emphase sur le lâcher mécanique des prédateurs pour lutter contre les insectes nuisibles. L’objectif de ce travail de recherche était de tester un distributeur mécanique de larves de deuxième, troisième et quatrième stades de Podisus maculiventris dans un champ de pommes de terre. Les résultats obtenus ont démontré que le prototype de distribution mécanique est efficace en ce qui a trait au lâcher de prédateurs dans les parcelles de pommes de terre. Aussi, le contrôle du DPT dans les parcelles de lâcher mécanique est aussi efficace que celui dans les parcelles de lâcher manuel et ce par comparaison aux parcelles témoins sans aucun contrôle. / The Colorado potato beetle (CPB), Leptinotarsa decemlineata (Say) (Coleoptera: Chrysomelidae) is a pest insect that can cause real damage to potato, tomato, and eggplant crops by consuming their leaves if left uncontrolled. The CPB is becoming an alarming phenomenon because of its presence in about 16 million km² spread across North America, Europe, and Asia, and it is still spreading. Currently, chemical insecticides are the most effective mean to control the CPB. Unfortunately, the exclusive use of chemicals to control the CPB becomes ineffective after few years because this pest insect succeeds to develop resistance to such chemicals. Also, excessive and uncontrolled use of chemical insecticides is costly for potato growers and could lead to serious human health and environmental problems. Therefore, scientists have been trying to find interesting alternatives to control the CPB. One of these alternatives consists of using the biological control by massive release of natural enemies of the CPB. This chemical free alternative has several significant advantages as it allows producing organic food while preserving the environment. The effectiveness of this alternative in controlling CPB populations has been proven at small scale. However, hand release of predator insects at large scale is unconceivable. To remedy to this problem, some recent studies carried out in the last few years have focused on the mechanical release of predators to control pest insects. The objective of this research study was to test a mechanical distributor of second, third, and forth-instar nymphs of Podisus maculiventris in a potato field. Obtained results showed that the mechanical release system is efficient in releasing predators in potato plots. Also, the control of CPB in the mechanical release plots is as efficient as that in the manual release plots compared the check plots with no control.

Le doryphore de la pomme de terre (DPT), Leptinotarsa decemlineata (Say), est l'un des principaux insectes ravageurs qui se nourrit du feuillage des plants de pomme de terre et cause d'importantes pertes de récolte, réduisant le rendement en tubercules s'il n'est pas contrôlé. Cet insecte peut développer une résistance aux insecticides à la suite d'une exposition répétée et s'adapter à toutes sortes d'environnements difficiles. De nombreuses méthodes ont été utilisées pour contrôler ce ravageur, y compris des méthodes physiques et biologiques, mais elles n'ont pas été efficaces à elles seules. Actuellement, la seule méthode de contrôler le DPT consiste à pulvériser des insecticides chimiques tout au long de son cycle de développement. Toutefois, l'utilisation excessive d'insecticides pourrait menacer la santé humaine et causer des problèmes environnementaux. L'objectif général de cette recherche était de développer une méthode efficace de contrôle pneumatique du DPT afin de réduire la dépendance aux insecticides chimiques dans les champs de pommes de terre. Dans ce contexte, un prototype de système pneumatique innovant a été conçu et fabriqué au Département des sols et de génie agroalimentaire de l'Université Laval. Le prototype utilise une pression d'air positive pour déloger les doryphores du feuillage des plants de pommes de terre, les déposer au sol entre les rangs et les écraser. Les effets de l'utilisation de ce prototype de système pneumatique sur la croissance des plants de pommes de terre et le rendement en tubercules ainsi que son efficacité de contrôle du DPT ont été étudiés. Trois vitesses de l'air (45, 50 et 55 m/s) et deux vitesses de déplacement (5 et 6 km/h) ont été testées. Les variables mesurées dans les parcelles de contrôle biologique et pneumatique étaient les populations de DPT à différents stades de développement, la hauteur des plants de pommes de terre, la matière sèche, l'indice de surface foliaire (ISF) et le rendement en tubercules. En général, les résultats ont montré que l'utilisation du prototype de système pneumatique pour contrôler le DPT n'a eu aucun effet significatif sur la croissance des plants de pommes de terre (hauteur, matière sèche, ISF). Les rendements en tubercules étaient comparables à ceux obtenus dans les parcelles témoins qui étaient traitées avec un insecticide biologique (Entrust) et le prototype était très efficace à déloger les doryphores. Cela indique que le prototype pourrait être utilisé de manière sécuritaire et efficace dans les champs de pommes de terre pour contrôler le DPT. La mise en œuvre de cette méthode de lutte innovante pourrait contribuer de manière significative à la réduction de l'utilisation des insecticides chimiques pour contrôler le DPT. / The Colorado potato beetle (CPB), Leptinotarsa decemlineata (Say), is one of the major pest insects that feeds on potato plant foliage and causes severe crop losses, reducing potato tuber yields if left uncontrolled. This insect can develop a resistance to insecticides after repeated exposures and adapt to all kinds of harsh environments. Many methods have been used to control this pest, including physical and biological methods, but they have not been effective alone. Currently, the only method to control the CPB is to spray chemical insecticides during its life cycle. However, the excessive use of insecticides may threaten the human health and cause environmental problems. The general objective of this research was to develop an effective pneumatic control method for the CPB to reduce reliance on chemical insecticides in potato fields. In this context, a prototype of an innovative pneumatic system was designed and built at the Department of Soils and Agri-Food Engineering of Université Laval. The prototype uses positive air pressure to dislodge CPBs from potato foliage, deposit them on the ground between rows, and crush them. The effects of using the pneumatic system on potato growth and tuber yield as well as its efficacy in controlling the CPB were investigated. Three airflow velocities (45, 50, and 55 m/s) and two travel speeds (5 and 6 km/h) were tested. The measured variables in the organic and pneumatic control plots were CPB populations at different life stages, potato plant height, dry matter, leaf area index (LAI), and tuber yield. Overall, the results showed that the use of the pneumatic prototype system to control the CPB had no significant effect on potato plant growth (height, dry matter, LAI). Tuber yields were comparable to those obtained in the control plots which were treated with a biological insecticide (Entrust), and the prototype was highly effective in dislodging CPBs. This indicates that the prototype could be safely and efficiently used in potato fields to control the CPB. Implementation of this innovative control method could significantly contribute to reducing the use of chemical insecticides to control the CPB.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2008. / Bibliogr.: f. [68]-77. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

Le doryphore de la pomme de terre (Leptinotarsa decemlineata Say) est un ravageur important des cultures de pomme de terre (Solanum tuberosum L) à travers le monde, qui montre une capacité d'adaptation remarquable au climat et aux insecticides employés pour le contrôler. Le développement d'alternatives à l'utilisation des insecticides pour le contrôle du doryphore est aujourd'hui un enjeu économique, environnemental et même de santé publique. Dans cette optique, des lignées de pomme de terre hybrides ont été produites récemment par hybridation de cultivars de pomme de terre avec l'espèce sauvage Solanum brevicaule, une solanacée proche de la pomme de terre exprimant dans ses feuilles le composé glycoalcaloïde dehydrocommersonine. Dans le cadre de ce projet, des tests de consommation foliaire « sans choix » (no-choice) ont été réalisés pour l'ensemble des stades de développement du doryphore avec la lignée 15953-12, un hybride Solanum brevicaulex Solanum tuberosum rétrocroisé (BC₅), pour évaluer son statut de résistance par le suivi des taux de croissance, de consommation foliaire et de mortalité de l'insecte, de son temps de développement, du comportement des larves et du succès reproducteur des adultes. Le taux de mortalité des larves nourries de la lignée 15953-12 a été de 30% supérieur à celui d'insectes témoins nourris de plants de pomme de terre. Le développement des larves a été altéré, avec une augmentation du temps de développement de 8,6 jours (133%) et un poids des adultes réduit de 37% à l'émergence par rapport au groupe témoin. Le poids des adultes était toujours plus faible de 33% une semaine après l'émergence et peu de femelles avaient pondu sur la plante hybride. Le nombre d'œufs pondus par les couples nourris de la lignée 15953-12 était réduit de 87% par rapport aux insectes témoins. Une réduction significative de la consommation foliaire (46%) et un évitement de la plante hybride par les larves ont semblé être les principales causes des effets observés, en concordance avec les effets généralement attribués aux composés glycoalcaloïdes. Des recherches additionnelles seront maintenant nécessaires pour évaluer le potentiel de résistance génétique du doryphore à la lignée 15953-12 et, plus spécifiquement, à la dehydrocommersonine. / Colorado Potato Beetle (CPB) (Leptinotarsa decemlineata Say) is a worldwide pest of cultivated potato (Solanum tuberosum L). The CPB can quickly and easily adapt to climate or insecticides, which explains why it is such a widespread and hardy pest. Nowadays, finding alternatives to heavy insecticide usage to control the CPB is much needed not only from economic and ecological standpoints but also from a public health perspective. To this end, plant lines were developed recently by hybridization of potato cultivars with Solanum brevicaule, a wild tuber-bearing species containing the foliar glycoalkaloid dehydrocommersonine. No-choice feeding assays were conducted across all life stages of CPB with line 15953-12, a Solanum brevicaule x Solanum tuberosum BC₅ hybrid, to assess plant resistance through the monitoring of insect growth rate, development time, leaf consumption rate, mortality, larval behaviour and adult reproductive fitness. Larvae raised on the hybrid plant showed a 30% mortality rate, which is greater than the mortality rate of potato-fed insects. Larval development was both stunted and prolonged, with an 8.6-day (133%) increase in development time and a 37% decrease of adult weight upon emergence. After one week, adults raised and fed on the hybrid were 33% lighter than their control counterparts and fewer females laid eggs. The total amount of eggs per CPB couples on the hybrid line was 87% lesser than the control group. Significatively reduced feeding (46%) and avoidance of the hybrid plant by young larvae were likely the cause of the observed effects, in line with the usually reported effects of glycoalkaloids on herbivorous insects. Further studies will now be needed to document the long-term adaptation potential of CPB to line 15953-12, and, more specifically, to dehydrocommersonine, through natural selection.

Le doryphore de la pomme de terre (Leptinotarsa decemlineata Say) est un ravageur important des cultures de pomme de terre (Solanum tuberosum L) à travers le monde, qui montre une capacité d'adaptation remarquable au climat et aux insecticides employés pour le contrôler. Le développement d'alternatives à l'utilisation des insecticides pour le contrôle du doryphore est aujourd'hui un enjeu économique, environnemental et même de santé publique. Dans cette optique, des lignées de pomme de terre hybrides ont été produites récemment par hybridation de cultivars de pomme de terre avec l'espèce sauvage Solanum brevicaule, une solanacée proche de la pomme de terre exprimant dans ses feuilles le composé glycoalcaloïde dehydrocommersonine. Dans le cadre de ce projet, des tests de consommation foliaire « sans choix » (no-choice) ont été réalisés pour l'ensemble des stades de développement du doryphore avec la lignée 15953-12, un hybride Solanum brevicaulex Solanum tuberosum rétrocroisé (BC₅), pour évaluer son statut de résistance par le suivi des taux de croissance, de consommation foliaire et de mortalité de l'insecte, de son temps de développement, du comportement des larves et du succès reproducteur des adultes. Le taux de mortalité des larves nourries de la lignée 15953-12 a été de 30% supérieur à celui d'insectes témoins nourris de plants de pomme de terre. Le développement des larves a été altéré, avec une augmentation du temps de développement de 8,6 jours (133%) et un poids des adultes réduit de 37% à l'émergence par rapport au groupe témoin. Le poids des adultes était toujours plus faible de 33% une semaine après l'émergence et peu de femelles avaient pondu sur la plante hybride. Le nombre d'œufs pondus par les couples nourris de la lignée 15953-12 était réduit de 87% par rapport aux insectes témoins. Une réduction significative de la consommation foliaire (46%) et un évitement de la plante hybride par les larves ont semblé être les principales causes des effets observés, en concordance avec les effets généralement attribués aux composés glycoalcaloïdes. Des recherches additionnelles seront maintenant nécessaires pour évaluer le potentiel de résistance génétique du doryphore à la lignée 15953-12 et, plus spécifiquement, à la dehydrocommersonine. / Colorado Potato Beetle (CPB) (Leptinotarsa decemlineata Say) is a worldwide pest of cultivated potato (Solanum tuberosum L). The CPB can quickly and easily adapt to climate or insecticides, which explains why it is such a widespread and hardy pest. Nowadays, finding alternatives to heavy insecticide usage to control the CPB is much needed not only from economic and ecological standpoints but also from a public health perspective. To this end, plant lines were developed recently by hybridization of potato cultivars with Solanum brevicaule, a wild tuber-bearing species containing the foliar glycoalkaloid dehydrocommersonine. No-choice feeding assays were conducted across all life stages of CPB with line 15953-12, a Solanum brevicaule x Solanum tuberosum BC₅ hybrid, to assess plant resistance through the monitoring of insect growth rate, development time, leaf consumption rate, mortality, larval behaviour and adult reproductive fitness. Larvae raised on the hybrid plant showed a 30% mortality rate, which is greater than the mortality rate of potato-fed insects. Larval development was both stunted and prolonged, with an 8.6-day (133%) increase in development time and a 37% decrease of adult weight upon emergence. After one week, adults raised and fed on the hybrid were 33% lighter than their control counterparts and fewer females laid eggs. The total amount of eggs per CPB couples on the hybrid line was 87% lesser than the control group. Significatively reduced feeding (46%) and avoidance of the hybrid plant by young larvae were likely the cause of the observed effects, in line with the usually reported effects of glycoalkaloids on herbivorous insects. Further studies will now be needed to document the long-term adaptation potential of CPB to line 15953-12, and, more specifically, to dehydrocommersonine, through natural selection.

De nombreuses études ont été publiées sur le potentiel des inhibiteurs de protéases en phytoprotection et les stratégies développées par les insectes herbivores pour éviter l'effet antidigestif de ces protéines. Le but du projet était de documenter plus à fond les mécanismes compensatoires mis en place chez les insectes en réponse à la diète ou aux inhibiteurs de protéases, en utilisant comme système d'étude des larves du doryphore de la pomme de terre (Leptinotarsa decemlineata) se nourrissant de différentes Solanacées ou de lignées transgéniques de pomme de terre (Solanum tuberosum) exprimant différents variants d'un inhibiteur de protéases, la cystatine de tomate SlCYS8, générés par mutagénèse dirigée. Des bioessais ont été réalisés pour étudier l'impact de la diète sur la croissance, la consommation foliaire et l'abondance des protéases digestives sécrétées par l'insecte. D'autres bioessais ont été réalisés pour étudier l'impact des variants SlCYS8, administrés ex planta sur feuilles de pomme de terre ou in planta par voie transgénique. Les insectes étaient comparés à l'aide d'indicateurs macroscopiques (prise de poids, consommation foliaire) et biochimiques (protéases digestives, protéome digestif). Des analyses protéomiques étaient notamment réalisées pour estimer l'impact global de la diète sur les protéases digestives de l'insecte et identifier les protéases sensibles aux variants cystatine à l'étude. Ce projet aura contribué, dans l'ensemble, à une meilleure compréhension des mécanismes de compensation digestive chez les insectes herbivores. Il aura aussi permis de confirmer le potentiel des approches courantes du génie des protéines pour une amélioration rationnelle des inhibiteurs de protéases à des fins de phytoprotection.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / Une plante tropicale de la famille des Fabaceae, Sesbania pachycarpa, a fait l'objet d'une évaluation insecticide et/ou insectifuge sur le charançon de la carotte, Listronotus oregonensis (Lec.), et sur le doryphore de la pomme de terre, Leptinotarsa decanlineata (Say). Dans une première phase des travaux, le plus polaire de deux extraits obtenus par séparation chimique de la poudre de la plante a démontré, sur le charançon de la carotte, une activité 3 à 4 fois supérieure à celle de l'huile de neem, ou Azadirachta indica, plante tropicale de référence pour ses propriétés insecticides. Le second extrait, faiblement polaire, n'a démontré aucun effet après 72 heures, à une concentration de 4 %. L'action répulsive d'une concentration de 1 % de l'extrait polaire assure une protection foliaire significative contre la larve LT et l'adulte du doryphore de la pomme de terre ; il faut doubler la quantité d'extrait moins polaire pour assurer une protection équivalente à celle obtenue avec l'extrait de neem. Dans une seconde phase de l'étude, les 17 fractions qui sont obtenues par chromatographie "flash" des deux extraits sont testées sur la larve L^ du doryphore de la pomme de terre. La mortalité après 72 h donne l'ordre d'activité décroissante suivant : 84, B5, AI i, Ag et 85. Les extraits Ag, A^, 84 et 85 ont une activité antiappétante équivalente. Les autres fractions sont peu actives ou en proportion insuffisante pour entreprendre des tests biologiques. L'étude des fractions plus actives 84 et 85, sans le synergiste piperonyl butoxide (PBO), a permis de démontrer qu'une concentration de 0,3125 % assure une protection foliaire significative après 24 h et qu'une augmentation atteignant 8 fois cette concentration n'améliore pas cette protection. Après 24 et 48 h, la mortalité n'est pas significative ; mais elle le devient après 72 h, à la concentration de 2,5 %. En présence du PBO (1 % de la fraction), les 2 fractions, à une concentration de 0,3125 %, assurent une protection foliaire de la plante et une mortalité des insectes significatives. Les résultats indiquent que la fraction 84, après 24 heures, possède une action précoce plus marquée que la fraction B5. Après 72 heures, les deux fractions ont une activité semblable. L'étude chimique a permis de déterminer qu'une monoamine tertiaire, l'hydrochlorure de méthylamine, était le composé le plus abondant de la fraction 84. Dans les conditions expérimentales, cette molécule pourrait plutôt provenir des solvants utilisés que d'une origine végétale ; néanmoins, une petite ouverture sur cette dernière est envisageable, en référence aux études antérieures qui montrent une diversité des monoamines aliphatiques chez diverses espèces végétales.

En agriculture, la façon la plus courante de protéger les cultures des insectes nuisibles est l'application régulière d'insecticides chimiques. Toutefois, certains insectes comme le doryphore de la pomme de terre, Leptinotarsa decemlineata (Say), réussissent à développer au fil des ans, une résistance à la plupart des insecticides chimiques appliqués. Actuellement, le doryphore de la pomme de terre développe une résistance à l'imidacloprid, un insecticide efficace largement utilisé au cours des dernières années pour contrôler cet insecte nuisible. Par conséquent, les applications massives d'insecticides chimiques pour lutter contre cet insecte nuisible dans les cultures de pommes de terre deviennent inefficaces à long terme et peuvent entraîner de graves problèmes de santé et environnementaux. L'une des plus prometteuses alternatives aux moyens chimiques consiste à utiliser des ennemis naturels pour lutter contre le doryphore de la pomme de terre. L'usage de la punaise masquée prédatrice, Perillus bioculatus au deuxième stade larvaire (L2) pour contrôler le doryphore de la pomme de terre a été réalisé avec succès à petite échelle. Ce n'est pas le cas à grande échelle, car la distribution manuelle de ce prédateur n'est pas réalisable. L'objectif principal de cette étude était de concevoir, construire et tester un distributeur mécanique capable de libérer un grand nombre de Perillus bioculatus (L2) au champ au bon moment pour contrôler le doryphore de la pomme de terre. Étant donné que Perillus bioculatus n'était pas commercialement disponible au Canada au moment de l'étude, Podisus maculiventris qui possède des caractéristiques physiologiques semblables a été utilisé au cours de l'expérimentation en laboratoire. Comme il fut déterminé qu'il fallait mélanger les prédateurs à un matériel de support, une série d'essais préliminaires fut effectuée afin de sélectionner les deux matériaux les plus prometteurs, à savoir les copeaux de bois minces et le pop-corn. Les résultats obtenus ont confirmé qu'il est possible d'effectuer des lâchers mécaniques de Podisus avec un taux moyen de lâcher de 94,2% et que les deux matériaux de support sélectionnés sont adéquats. De plus, les taux de survie des prédateurs après un jour atteignirent 98,3 et 98,9% avec l'utilisation des copeaux de bois minces et du pop-corn, respectivement. Les taux de survie après sept jours ont chuté à 91 et 94,8%. Cependant, aucune différence significative entre ces deux matériaux de support ne fut trouvée. Finalement, il fut également démontré que la distribution mécanique n'a pas d'incidence sur le taux de survie des prédateurs comparativement au lâcher manuel peu importe le matériel de support utilisé.

Le doryphore de la pomme de terre (DPT), Leptinotarsa decemlineata (Say), est le principal insecte ravageur des cultures de la pomme de terre en Amérique du Nord, en Europe et en Asie causant des dommages considérables et des pertes financières importantes. Actuellement, la solution la plus courante de lutte contre le DPT est la lutte chimique, c’est-à-dire avec des insecticides chimiques. Toutefois, comme pour bien d’autres applications, les méthodes chimiques sont souvent controversées à cause des dangers qu’elles représentent pour l’environnement et la santé humaine. D’autre part, la dépendance aux produits chimiques pour le contrôle du DPT a provoqué le développement au fil des ans d’une résistance de la part de ce dernier, rendant ces produits de moins en moins efficaces pour lutter contre ce ravageur. De ce fait, ces produits sont maintenant utilisés en trop grandes quantités afin de compenser leur efficacité décroissante, ce qui cause des problèmes environnementaux et de santé, en plus d’augmenter les coûts d’application. La lutte biologique par le biais de prédateurs naturels est une alternative intéressante à l’utilisation des produits chimiques. La punaise masquée, Perillus bioculatus, est le prédateur le mieux adapté pour lutter contre le DPT au Québec. Malheureusement, ce prédateur n’est pas assez abondant dans la nature. Pour pallier à ce problème, il convient alors d’élever et d’introduire massivement ce prédateur sur les cultures de pommes de terre. Puisque la main-d’œuvre en agriculture est rare et coûteuse, il est nécessaire que les lâchers de prédateurs se fassent de façon mécanique, ce qui représente un défi de taille. Un distributeur mécanique adapté pour réaliser des essais au champ a été développé à cet effet. Grâce à son dispositif révolutionnaire et unique au monde, cette invention est en voie d’être protégée via une demande de brevet international. Ce distributeur est composé d’un dispositif à chaînes qui entraîne des contenants, remplis d’insectes prédateurs et de maïs soufflé, vers un système d’ouverture afin de lâcher leur contenu sur les rangs de pommes de terre. Plusieurs expériences réalisées avec le distributeur ont révélé que le taux de lâcher de prédateurs au champ dépasse les 90% (plus de 90% des insectes sortent des contenants). Ce taux de lâcher est comparable à celui obtenu en laboratoire à l’aide d’un banc d’essais. Le distributeur nécessitera par ailleurs plusieurs essais au champ afin d’évaluer la survie des prédateurs et leur efficacité biologique. / The Colorado potato beetle (CPB), Leptinotarsa decemlineata (Say), is the major insect pest of potato crops in North America, Europe, and Asia, causing important damages and financial lost. Currently, the most common mean used to control this insect consists on regularly applying chemical insecticides. However, these chemical products are often controversial because their excessive and uncontrolled use is hazardous for both the environment and the human health. Also, the CPB has developed over the years a resistance to most of the registered chemical insecticides, including those that were very effective at one time. To remedy to this lack of efficiency, producers usually use large amounts of chemicals, causing therefore health and environment problems and also raising the cost of crop protection. One of the most promising alternatives to chemical insecticides consists of taking advantage of the natural enemies of this insect pest. The use of the stink bug predator Perillus bioculatus to control the CPB has been successful at small scale in Quebec. However, this natural enemy is not abundant enough in the nature to control the CPB. Massive release of this predator on potato crops would be an adequate solution. Since labour force in agriculture is rather rare and expensive and the manual distribution of predators is laborious, it is necessary to mechanize the release process in the field, which represents a major challenge. The main objective of this research study was therefore to design and build a mechanical distributor of predator insects. A mechanical distributor of predators has been designed and built for this purpose. In this distributor, masses of predators are placed in small containers and mixed with popcorn. When the containers cross an opening system, their content drops on potato plants. Many tests carried out using this prototype revealed that the release rate of predators in the field is higher than 90% (more than 90% of the predators are released). This release rate is comparable to that obtained in the laboratory using a test bench. The prototype needs however extensive testing in the field to evaluate the survival of predators and their biological effect. Because of his revolutionary and unique device, this invention is in process to get an international patent.

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.