Les espèces envahissantes constituent une menace de plus en plus importante pour la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes. Plusieurs milieux peuvent être sujets à de multiples introductions et prédire les impacts de celles-ci lorsqu'elles se retrouvent ensemble est donc devenu un des plus importants défis pour les écologistes. Le but de cette étude est de déterminer si les impacts individuels de deux espèces envahissantes, le myriophylle à épis (Myriophyllum spicatum) et l'écrevisse à taches rouges (Orconectes rusticus), peuvent être affectés par leur interaction. A priori, O. rusticus pourrait diminuer les impacts du myriophylle en réduisant son abondance, cependant il pourrait aussi favoriser sa dispersion en coupant des fragments. Deux approches ont été utilisées pour évaluer l'importance de ces interactions. Premièrement, une expérience in situ a été réalisée pour quantifier la production de fragments et la réduction de la biomasse des myriophylles par les écrevisses. Différentes densités d'écrevisses ont été ajoutées à seize cages installées dans un même lit de myriophylle. Les fragments produits ont été comptés chaque semaine et la biomasse restante a été mesurée à la fin de l'expérience. Les résultats ont démontré que des densités d'écrevisses moyennes et élevées augmentaient la production de fragments alors que seules des densités d'écrevisses élevées réduisaient significativement la biomasse. L'effet de faibles densités d'écrevisses sur les myriophylles était négligeable. Un échantillonnage de 132 sites au lac Pemichangan, Québec, a ensuite été mené pour évaluer les caractéristiques et la superposition des habitats des deux espèces. Une analyse de redondance a démontré qu'il y avait peu de chevauchement dans leur distribution, l'interaction devrait donc être négligeable. Les expériences indiquent que les écrevisses pourraient avoir un impact sur les myriophylles dépendamment de leur densité, cependant, au lac Pemichangan, l'impact des deux espèces ne sera pas affecté par leur interaction. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Espèces envahissantes, Macrophytes, Écrevisses, Myriophyllum spicatum, Orconectes rusticus, Zone littorale.

Dans les guildes aphidiphages, les prédateurs naturels des pucerons sont nombreux et contribuent au contrôle des populations. Ces différentes espèces prédatrices peuvent interagir ensemble à un niveau horizontal du réseau trophique et perturber la structure et la dynamique de la guilde aphidiphage. L'objectif principal de ce mémoire est 1) de décrire l'impact de l'arrivée d'une espèce envahissante sur la structure des guildes aphidiphages et 2) de caractériser une stratégie de défense passive chez un prédateur furtif. Deux prédateurs aphidiphages furent particulièrement étudiés au sein d'une guilde aphidiphage présente en milieu ouvert, non-perturbé, soit la coccinelle asiatique (Harmonia axyridis Pallas) (Coleoptera: Coccinellidae) et la cécidomyie du puceron (Aphidoletes aphidimyza) (Diptera: Cecidomyiidae). Dans le deuxième chapitre du présent mémoire, les conséquences de l'arrivée de la coccinelle asiatique sur les autres espèces de coccinelles, et particulièrement les espèces indigènes, ont été étudiées. L'objectif de cette étude était de déterminer, par le biais d'un suivi des populations, l'assemblage des espèces de coccinelles se retrouvant en milieu ouvert non-perturbé et de comparer l'abondance des populations indigènes et exotiques. Sur l'ensemble des supports échantillonnés, la coccinelle asiatique était largement dominante (69% de l'ensemble des coccinelles). De plus, l'ensemble des espèces exotiques a représenté 84% de l'assemblage total des coccinelles incluant les espèces suivantes : Propylea quatuordecimpunctata (L.) et Coccinella septempunctata (L). La coccinelle asiatique étant déjà largement présente au Québec en milieux urbains, agricoles et forestiers, ces résultats démontrent que les milieux ouverts non-perturbés ne semblent pas constituer des milieux refuges pour les espèces indigènes suite à l'arrivée d'espèces invasives, dont la coccinelle asiatique. Dans le troisième chapitre, les mécanismes de défense passive utilisés par la cécidomyie du puceron contre différents prédateurs aphidiphages (Coccinellidae, Syrphidae, Chrysopidae, Anthocoridae) ont été étudiés. Plus précisément, l'objectif de cette étude était de valider la présence d'un effet de rencontre bénéficiant à la cécidomyie du puceron, un prédateur furtif, contre les prédateurs intraguildes (actifs) dans les colonies de pucerons de grandes tailles comparativement aux colonies de petites tailles. Les résultats ont démontré que la présence de la cécidomyie dans les colonies de pucerons ainsi que la taille des colonies ont affecté le taux de rencontre entre les colonies et les prédateurs aphidiphages. Cependant, l'augmentation du taux de rencontre pour les colonies de grandes tailles comparativement aux plus petites, était inférieure à l'augmentation du nombre d'individus à l'intérieur des colonies. Les résultats obtenus dans le cadre de cette expérience constituent une avancée importante en regard de la compréhension des mécanismes de défense passive de groupe exploité par un prédateur furtif. Il s'agit de la confirmation que si les deux effets (de rencontre et de dilution) opèrent simultanément, le risque individuel de prédation sera moins élevé pour un prédateur furtif se trouvant à l'intérieur d'une grande colonie de pucerons comparativement à une colonie plus petite. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Harmonia axyridis, Aphidoletes aphidimyza, prédateur furtif, prédation intraguilde, effet de rencontre, effet de dilution, milieu ouvert non-perturbé, Solidago canadensis

Le Parc National de Kahuzi-Biega (PNKB) se localise dans l’Est de la R.D. Congo, à une trentaine des kilomètres au Nord de la ville de Bukavu, (province du Sud-Kivu). Ce parc couvre une superficie de 6.000 km² dont 5.400 km² situés en basse altitude (600-1200 m d’altitude) et 600 km² constituent le secteur de haute altitude occupée par les forêts de montagne (1800-3308 m). Depuis environ une décennie, la liane indigène Sericostachys scandens Gilg & Lopr. (Amarantaceae) se répand rapidement dans les forêts de montagne au PNKB. L’extension de cette liane, et ses conséquences supposées sur la biodiversité et la régénération de la forêt inquiètent les gestionnaires du Parc. Le travail a examiné trois aspects de l’écologie de l’invasion par S. scandens dans le Parc. Premièrement, on a examiné les traits fonctionnels susceptibles d’expliquer une aptitude élevée à l’invasion chez S. scandens. Une approche comparative avec trois espèces de lianes non envahissantes coexistant dans le même habitat montre que S. scandens présente une allocation de biomasse aux diaspores significativement plus élevée. En plus, elle combine une reproduction sexuée intense et une capacité de reproduction végétative. Cette liane se distingue également des trois autres par un taux de ramification plus élevé. Par contre, les traits foliaires ne sont pas systématiquement différents. De même, le taux de germination des graines de S. scandens ne diffère pas significativement de ceux des autres lianes étudiées. Cependant, il est significativement plus élevé en canopée ouverte qu’en canopée fermée, et en forêt ombrophile qu’en forêt de bambous. L’ensemble des traits qui caractérisent S. scandens peut contribuer à expliquer sa plus grande capacité d’invasion, comparativement aux trois autres lianes. Deuxièmement, on a examiné les attributs des écosystèmes susceptibles de les rendre vulnérables à l’invasion. Les résultats suggèrent que les perturbations favorisent les invasions dans les écosystèmes. Les perturbations (coupes, feu, …) qui ont accompagné les conflits dans la zone du Parc sont, très probablement, le facteur ayant déclenché l’invasion. Enfin, le travail a examiné les impacts de l’invasion sur la biodiversité et la régénération des forêts. Les résultats montrent que, effectivement, S. scandens a un impact négatif, et que cet impact pourrait contribuer à renforcer le succès invasif de S. scandens (feed-back positif). Le travail aboutit à des recommandations pour la gestion du Parc. La gestion doit avant tout être préventive, c’est-à-dire i) empêcher de nouveaux déboisements et ii) éliminer S. scandens au tout début de son installation dans un site perturbé.

Ambrosia artemisiifolia L. (Asteraceae) est une plante annuelle originaire d'Amérique du Nord, introduite accidentellement à la fin du 19ème siècle en Europe. En France, cette espèce envahissante est à l'origine d'importants problèmes de santé publique causés par son pollen allergisant. C'est également une adventice problématique dans certaines cultures de printemps. Plus généralement, l'espèce colonise tous types d'habitats perturbés par l'homme. Son développement dans les milieux naturels semble cependant limité aux habitats régulièrement perturbés (grèves des rivières).<br />L'objectif de ce travail de thèse a été d'étudier à travers une approche multidisciplinaire, les différentes caractéristiques de l'espèce, tant biologiques, génétiques, qu'écologiques, ainsi que les caractéristiques des communautés envahies, pouvant permettre d'expliquer le succès de son envahissement en France.<br />Une synthèse bibliographique a été réalisée sur les différents paramètres impliqués dans les phénomènes d'invasions biologiques et sur les connaissances actuelles du modèle étudié, A. artemisiifolia.<br />Les différents traits d'histoire de vie de l'espèce ont révélé une variabilité considérable, en particulier au niveau des semences, ce qui suggère l'existence d'une stratégie adaptée à la colonisation d'environnements variables. L'importante plasticité phénotypique d'A. artemisiifolia mise en évidence, explique en partie le succès de cet envahisseur. La dynamique générale des populations (taux d'accroissement) est également différente entre habitats. Le facteur limitant la colonisation ou le maintien des populations est sans conteste la fermeture du milieu. De plus, la présence de mycorhizes à arbuscules dans les communautés envahies serait également un des facteurs susceptibles de faciliter le processus d'envahissement de l'espèce.<br />D'autre part, le potentiel d'envahissement de cette espèce peut s'expliquer par les niveaux de diversité génétique très élevés des populations natives et introduites, observés à l'aide de différents marqueurs moléculaires (ADNcp, AFLP). Ces résultats suggèrent également que l'espèce a été introduite à de multiples reprises, à partir de différentes sources et avec un nombre important de fondateurs. <br />Enfin, nos résultats montrent qu'A. artemisiifolia possède une amplitude écologique très large et qu'elle n'est pas spécifiquement inféodée à un groupement végétal particulier. L'espèce est donc capable de coloniser des environnements écologiquement différents et peut potentiellement accroître son aire de distribution de manière considérable.<br />Les connaissances acquises au cours de cette thèse montrent que l'invasion d'A. artemisiifolia est un phénomène multifactoriel. L'envahissement de cette espèce dépend avant tout des conditions rencontrées lors de son processus d'introduction et de colonisation (habitats perturbés, dispersion anthropique). Son caractère généraliste lui permet ensuite de pouvoir répondre de manière optimale aux conditions environnementales rencontrées. Nos résultats suggèrent que dans le contexte actuel, A. artemisiifolia présente un potentiel d'envahissement considérable en France comme dans le reste de l'Europe.

L'épilepsie est l’un des désordres neurologiques les plus courants; environ 1% de la population mondiale en est atteinte. Elle affecte le fonctionnement des neurones qui s'exprime par une survenue de décharges rapides, appelées crises.Les crises peuvent parfois résister aux médicaments antiépileptiques. Cet état de crise, nommé refractory status epilepticus (RSE), se définit par une survenue des décharges de façon continue, qui sont difficiles à arrêter. Malheureusement, un patient en état RSE risque même de mourir.Le dysfonctionnement des neurones peut parfois se propager lentement vers une dépression corticale envahissante, qui se caractérise par une dépolarisation lente des neurones entraînant une baisse transitoire de l’activité cérébrale.Les mécanismes qui initient ces activités pathologiques restent encore mal connus. Mettant en œuvre une approche mathématique, nous présentons une analyse qualitative d’un modèle dit Epileptor, qui reproduit l’activité épileptique, et décrivons l’évolution temporelle de la crise jusqu’au moment où la personne revient à la normale. La transition vers l’état normal est interprétée comme une bifurcation. Nous démontrons qu’il en existe plusieurs types en variant certains paramètres du modèle, permettant ainsi de classer les crises.Une caractérisation de ces activités est nécessaire pour s’en échapper. Pour ce faire, nous explorons un espace des paramètres permettant de conclure que ces activités coexistent dans le cerveau et surviennent de plusieurs façons. Cet espace des paramètres propose plusieurs voies, qui sont validées expérimentalement, pour éviter ces activités pathologiques et retourner à la normale, d’où son importance. / Epilepsy is one of the most common serious neurological disorders affecting about 1% of the population in the world. It is a condition of the nervous system in which neuronal populations manifest as abnormal excessive discharges, called seizures.On rare occasions, a seizure follows another in a series without recovery, and does not respondto antiepileptic drugs. This state of continuous seizure activity is called refractory status epilepticus, which are difficult to treat. Patients suffering from this state are unfortunately at an increased risk of death.The neuronal dysfunction can sometimes spread slowly towards a spreading depression, which corresponds to a slowly propagating depolarization wave (or depolarization block DB) in neuronal networks, followed by a shut down of brain activity.The mechanisms underlying the genesis of these activities remain unknown. Using a mathematical approach, we present a qualitative analysis of a so-called Epileptor model, which generate epileptic dynamics, and describe how seizures evolve toward termination. The transition to the normal state occurs through a bifurcation. We demonstrate that many types of the bifurcation exist, depending on the values of some parameters. As a consequence, we can classify seizures.To escape from these activities, a characterization is going to be necessary. To this, we explore a parameter space of the model which demonstrate that these activities coexist in the brain, and under some ways. In addition, the parameter space can provide pathways to switch between these activities. Interestingly, we could propose how to return to the ’normal’ brain activity.

A cause de l’actuel déclin mondial de la biodiversité, la compréhension des conséquences de chaque menace sur la biodiversité est un élément crucial en biologie de la conservation. Les espèces exotiques envahissantes représentent une de ces menaces à l’échelle mondiale, et peuvent induire localement des dommages au sein des écosystèmes. Etudier les phénomènes régissant les effets négatifs de ces espèces, et leurs potentiels d’expansion apparaît actuellement comme un élément crucial pour déterminer leurs effets sur le long terme. Dans cette étude, nous focalisons nos efforts sur une population exotique envahissante du Xénope lisse, Xenopus laevis, en France, pour apporter de nouvelles connaissances sur les interactions de cette population avec son environnement et pour étudier les changement dans l’allocation des ressources aux traits d’histoire de vie liés à la reproduction la survie et la dispersion durant l’expansion de l’aire de répartition. Nous étudions le régime alimentaire de l’espèce en France et dans d’autres populations introduites et autochtones et concluons que cette espèce peut étendre sa répartition en consommer une faible, comme une importante diversité de proies. Nous détectons également un potentiel impact de l’espèce sur les amphibiens autochtones de France. Dans la seconde section de la thèse, nous rapportons une réduction de l’allocation des ressources à la reproduction et une augmentation de la dispersion, sur le front de colonisation. Enfin, nous étudions la dynamique des populations et détectons une faible probabilité de survie, et une faible densité en individus dans le centre de l’aire de répartition. La combinaison de ces résultats suggère que les potentiels effets négatifs sur le long terme sont importants pour cette espèce, en France, tout comme dans d’autres zones où l’espèce a été, ou sera, introduite. / Because of the current global biodiversity decline, understanding the consequences of each threat on biodiversity is crucial for conservation biology. Invasive species are among the main threats at the global scale, and can locally imply harmful damages on ecosystems. Studying the phenomena driving the effects and potential for expansion of these species appears as a crucial element to assess their long terms impacts. In this study, we focused our efforts on an invasive population of the African clawed frog, Xenopus laevis, in France, to bring insight about the interactions of this population with its environment and to study the changes in resource allocation to the life history traits, related to reproduction, survival and dispersal probabilities, during the range expansion of the population. We studied the diet in the French invasive population and in other invasive and native populations, and found that this species can expand by predating a narrow, as well as a broad, range of prey categories. We also detected an impact of X. laevis on the native amphibian community in France. In the second section of the thesis, we reported a decrease in reproductive investment, and an increased dispersal allocation of resources at the range edge. We finally studied population dynamics and detected a lower survival probability and density at the range core. All these results combined suggest that the potential for long term impacts is important in France for X. laevis as well as in other areas where the species has been, or will be, introduced.

La coercition sexuelle chez les adolescents et jeunes adultes est une question cruciale à aborder au sein de nos sociétés. Bien que la recherche sur les antécédents développementaux de la délinquance sexuelle soit étoffée, peu d’études se sont penchées sur la coercition sexuelle. De plus, certaines études ont soulevé l’importance du concept d’attachement comme facteur explicatif du passage à l’acte violent de nature sexuelle, mais peu de recherches se sont attardées sur les antécédents développementaux de la coercition sexuelle à partir du concept d’attachement. Cette étude a eu pour objectif d’investiguer les antécédents développementaux de la coercition sexuelle chez les adolescents et jeunes adultes judiciarisés en élaborant un modèle développemental à partir du concept d’attachement. Un total de 261 adolescents et jeunes adultes ayant commis des délits communs y ont participé. Ces derniers ont été interrogés, à l’aide de différents questionnaires, notamment l’Inventory of Parent and Peer Attachment ou le Multidimensional Inventory of Development, Sex, and Aggression, sur leur attachement avec leurs parents et amis, leurs problématiques émotionnelles, de consommation, d’antisocialité, de sexualité, de croyances et leur propension à utiliser de la coercition sexuelle. Des analyses de corrélations ont été effectuées avant de tester notre modèle d’équations structurelles. Nos résultats ont indiqué que l’attachement à l’enfance pouvait amener différentes problématiques à l’adolescence qui elles-mêmes culminaient vers la coercition sexuelle. Notre modèle a aussi mis en évidence que la coercition sexuelle pouvait s’expliquer par deux grandes avenues, soit la psychopathie et la sexualité envahissante, à condition que ces deux facteurs soient médiés par l’hostilité envers les femmes, c’est-à-dire des pensées et croyances erronées concernant les femmes et la violence sexuelle. Les implications cliniques de cette étude ainsi que ses limites ont été abordées. / Sexual coercion among adolescents and young adults is a critical issue to address in our societies. Although research on the developmental antecedents of sexual offending is extensive, few studies have examined sexual coercion. In addition, some studies have raised the importance of the concept of attachment as an explanatory factor for sexual violence, but little research has examined the developmental antecedents of sexual coercion using the concept of attachment. The purpose of this study was to investigate the developmental antecedents of sexual coercion in court-involved adolescents and young adults by developing a developmental model based on the concept of attachment. A total of 261 adolescents and young adults with common offenses participated. They were interviewed using various questionnaires, including the Inventory of Parent and Peer Attachment or the Multidimensional Inventory of Development, Sex, and Aggression, about their attachment with their parents and friends, their emotional, substance abuse, antisocial, sexual, and belief problems, and their propensity to use sexual coercion. Correlation analyses were conducted before testing our structural equation model. Our results indicated that attachment in childhood could lead to different issues in adolescence that culminated in sexual coercion. Our model also highlighted that sexual coercion could be explained by two broad avenues, psychopathy and pervasive sexuality, provided that both were mediated by hostility toward women, i.e., erroneous thoughts and beliefs about women and sexual violence. The clinical implications of this study as well as its limitations were discussed.

Le criocère du lis, Lilioceris lilii (Coleoptera : Chrysomelidae), un ravageur de lis et de fritillaires d’origine eurasienne, a été observé pour la première fois en Amérique du Nord en 1943 sur l’Ile de Montréal au Canada. Après y avoir été confiné pendant environ 25 années, ce coléoptère a par la suite progressé rapidement sur le territoire nord-américain. Actuellement, on l’observe dans huit provinces canadiennes et huit états américains. Cette étude a investigué les routes d’invasion utilisées par le criocère du lis au Canada et aux États- Unis avec l’aide de marqueurs génétiques AFLP. Pour ce faire, 516 individus parmi 34 sites en Amérique du Nord et en Europe ont été échantillonnés et analysés. Le premier objectif était de déterminer, en analysant la structure génétique des populations nord-américains, s’il y avait eu une ou plusieurs introductions en provenance d’Europe. Le deuxième objectif était d’identifier l’origine de la ou des populations introduites en Amérique du Nord. Finalement, le troisième objectif consistait à proposer un scénario d’invasion de L. lilii en Amérique du Nord basé sur les données de première mention et de structure génétique des populations échantillonnées. Les résultats démontrent une signature génétique distincte entre les criocères du lis du Canada et ceux des États-Unis, suggérant ainsi deux sources d’introductions indépendantes en Amérique du Nord, soit une première introduction à Montréal, Québec, dans les années 1940 et une seconde aux États-Unis au début des années 1990 à Cambridge, Massachusetts. De plus, les deux populations nord-américaines semblent provenir de différentes régions du nord de l’Europe, ce qui est conséquent avec le scénario suggérant deux sources d’introductions indépendantes. Chacune des populations aurait par la suite progressé respectivement dans leur pays d’introduction selon une dispersion de type stratifiée. En effet, la progression continue de L. lilii dans certaines régions suggère une dispersion naturelle de l’espèce sur le territoire nord-américain, alors que la progression rapide sur de longues distances semble être causée par le transport anthropique de lis contaminés. / The lily leaf beetle, Lilioceris lilii (Coleoptera : Chrysomelidae), a Eurasian pest of lilies and fritillaries, was first observed in North America in 1943 on the Island of Montréal, Canada. After being confined to Montréal for approximately 25 years, the beetle quickly progressed in North America, and is currently present in eight Canadian provinces and eight American states. During this study, we have investigated the routes of invasion followed by L. lilii in North America, using AFLP markers. We sampled and analysed 516 individuals from 34 sites across North America and Europe. Our first objective was to characterize the genetic structure of North American L. lilii populations to determine if they originated from a single or form multiple introductions from Europe. The second objective was to identify the geographical origin of the invasive population(s). Finally, the third objective was to trace back the geographical routes of invasion of L. lilii in North America, using information from both the dates of first observations and the genetic structure of sampled populations. Our results showed clear genetic difference between individuals from Canada and the USA, suggesting at least two different sources of introductions of L. lilii in North America. A first episode of introduction took place in Montréal, Canada in the 1940’s while a second introduction occurred in Cambridge, Massachusetts, around 1990. Also, both North American populations seem to originate from different populations in northern Europe, which support the hypothesis of two distinct sources of introduction. Each population next progressed in its respective country following a stratified dispersal. Indeed, continuous progression of the beetle in some regions of North America suggests a pattern of natural dispersion, while human-mediated carrying of infected lilies seemed to be responsible for the long-range movement of the beetle.

L'élongation cellulaire de cellules cultivant bout comme hyphae fongueux, inculquez hairs, des tubes de pollen et des neurones, est limité au bout de la cellule, qui permet à ces cellules d'envahir l'encerclement substrate et atteindre une cible. Les cellules cultivant bout d'équipement sont entourées par le mur polysaccharide rigide qui régule la croissance et l'élongation de ces cellules, un mécanisme qui est radicalement différent des cellules non-walled. La compréhension du règlement du mur de cellule les propriétés mécaniques dans le contrôle de la croissance et du fonctionnement cellulaire du tube de pollen, une cellule rapidement grandissante d'équipement, est le but de ce projet. Le tube de pollen porte des spermatozoïdes du grain de pollen à l'ovule pour la fertilisation et sur sa voie du stigmate vers l'ovaire le tube de pollen envahit physiquement le stylar le tissu émettant de la fleur. Pour atteindre sa cible il doit aussi changer sa direction de croissance les temps multiples. Pour évaluer la conduite de tubes de pollen grandissants, un dans le système expérimental vitro basé sur la technologie de laboratoire-sur-fragment (LOC) et MEMS (les systèmes micro-électromécaniques) ont été conçus. En utilisant ces artifices nous avons mesuré une variété de propriétés physiques caractérisant le tube de pollen de Camélia, comme la croissance la croissance accélérée, envahissante et dilatant la force. Dans une des organisations expérimentales les tubes ont été exposés aux ouvertures en forme de fente faites de l'élastique PDMS (polydimethylsiloxane) la matière nous permettant de mesurer la force qu'un tube de pollen exerce pour dilater la croissance substrate. Cette capacité d'invasion est essentielle pour les tubes de pollen de leur permettre d'entrer dans les espaces intercellulaires étroits dans les tissus pistillar. Dans d'autres essais nous avons utilisé l'organisation microfluidic pour évaluer si les tubes de pollen peuvent s'allonger dans l'air et s'ils ont une mémoire directionnelle. Une des applications auxquelles le laboratoire s'intéresse est l'enquête de processus intracellulaires comme le mouvement d'organelles fluorescemment étiqueté ou les macromolécules pendant que les tubes de pollen grandissent dans les artifices LOC. Pour prouver que les artifices sont compatibles avec la microscopie optique à haute résolution et la microscopie de fluorescence, j'ai utilisé le colorant de styryl FM1-43 pour étiqueter le système endomembrane de tubes de pollen de cognassier du Japon de Camélia. L'observation du cône de vésicule, une agrégation d'endocytic et les vésicules exocytic dans le cytoplasme apical du bout de tube de pollen, n'a pas posé de problèmes des tubes de pollen trouvés dans le LOC. Pourtant, le colorant particulier en question a adhéré au sidewalls du LOC microfluidic le réseau, en faisant l'observation de tubes de pollen près du difficile sidewalls à cause du signal extrêmement fluorescent du mur. Cette propriété du colorant pourrait être utile de refléter la géométrie de réseau en faisant marcher dans le mode de fluorescence. / Cellular elongation of tip-growing cells such as fungal hyphae, root hairs, pollen tubes and neurons, is limited to the tip of the cell, which enables these cells to invade the surrounding substrate and to reach a target. Tip-growing plant cells are surrounded by the stiff polysaccharidic wall that regulates the growth and elongation of these cells, a mechanism that is very different from non-walled cells. Understanding the regulation of the cell wall mechanical properties in controlling growth and cellular functioning of the pollen tube, a rapidly growing plant cell, is the goal of this project. The pollen tube carries sperm cells from the pollen grain to the ovule for fertilization and on its way from the stigma towards ovary the pollen tube physically invades the stylar transmitting tissue of the flower. To reach its target it also has to change its growth direction multiple times. To assess the behavior of growing pollen tubes, an in vitro experimental system based on lab-on-chip (LOC) technology and MEMS (microelectro-mechanical systems) was designed. Using these devices we measured a variety of physical properties characterizing the pollen tube of Camellia, such as growth velocity, invasive growth and dilating force. In one of the experimental set-ups the tubes were exposed to slit-shaped openings made of elastic PDMS (polydimethylsiloxane) material allowing us to measure the force a pollen tube exerts to dilate the growth substrate. This invasion capacity is crucial for pollen tubes to allow them to enter narrow intercellular spaces within the pistillar tissues. In other assays we used the microfluidic set-up to test whether pollen tubes can elongate in air and whether they have a directional memory. One of the applications that the lab is interested in is the investigation of intracellular processes such as the motion of fluorescently labelled organelles or macromolecules while the pollen tubes grow within the LOC devices. To prove that the devices are compatible with high-resolution optical microscopy and fluorescence microscopy, I used the styryl dye FM1-43 to label the endomembrane system of Camellia japonica pollen tubes. Observation of the vesicle cone, an aggregation of endocytic and exocytic vesicles in the apical cytoplasm of the pollen tube tip, did not pose any problems in pollen tubes located within the LOC. However, the particular dye in question adhered to the sidewalls of the LOC microfluidic network, making viewing of pollen tubes close to the sidewalls difficult because of the highly fluorescent signal of the wall. This property of the dye might be useful to image the network geometry when operating in fluorescence mode.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.