Th.--Sci.--Pau, 1984. N°: 47.

Th.--Sci. nat.--Nancy--I.N.P.L., 1978.

Plusieurs études reconnaissent l’importance de l’agroforesterie dans l’amélioration de la sécurité alimentaire et de la qualité de vie des populations rurales des pays en développement. Dans une étude réalisée à Bahimba et Kanama, au Rwanda, nous avons cherché à comparer une zone recevant une aide extérieure pour son développement agroforestier et une deuxième n’en recevant pas, afin de mieux comprendre les facteurs pris en compte par les agriculteurs rwandais dans leur décision d’adopter ou non l’agroforesterie et, d’autre part, de mieux comprendre les obstacles à l’optimisation de la culture du haricot volubile. La triangulation entre les données recueillies au moyen d’entrevues semi-structurées et de groupes de discussion auprès des cultivateurs de haricots volubiles ainsi que d’entrevues avec des experts en agriculture et en agroforesterie a révélé qu’il existait peu de différences entre les deux sites en ce qui a trait aux besoins et aux préférences des cultivateurs en matière de matériel de tuteurage et de culture d’espèces ligneuses. Le niveau de connaissance et d’appréciation de l’agroforesterie semble ainsi très similaire entre les deux zones. La différence la plus significative se trouve à être l’intérêt plus marqué pour la culture de l’eucalyptus à Kanama. Devant la grande dépendance que les deux sites ont démontrée envers les interventions extérieures, les programmes de développement ruraux devraient davantage être tournés vers l’autonomisation des agriculteurs, par exemple en les formant à produire leurs propres plantules d’arbres. / Several studies have acknowledged the importance of agroforestry for the improvement of food security and the quality of life of rural populations in developing countries. The study was conducted in Bahimba and Kanama, in Rwanda, comparing a site receiving external support for agroforestry development and a second receiving none, in order to better understand the factors taken into account by Rwandan farmers in their decision to adopt or not agroforestry and, secondly, to better understand the barriers to optimization of the culture of climbing beans. Triangulation between data collected through semi-structured interviews and focus groups with climbing beans growers and interviews with experts in agriculture and agroforestry revealed that there were few differences between the two sites in relation to the needs and preferences of farmers in terms of staking materials and the culture of woody species. The level of knowledge and appreciation of agroforestry therefore seems very similar between the two areas. The most significant difference was found to be the greater interest for the cultivation of eucalyptus in Kanama. In relation to the reliance that the two sites have demonstrated towards external interventions, rural development programs should be more oriented around the empowerment of farmers, for example by training them to produce their own tree seedlings.

L’objectif de ce projet est de contribuer à des grilles de fertilisation mieux adaptées aux cultures du haricot et du pois au Québec. Pour ce faire, 16 essais de fertilisation ont été réalisés entre 2008 et 2012 principalement dans la région de la Montérégie. Les données ont été jumelées aux résultats d’essais effectués entre 1978 et 1981 dans les mêmes cultures pour un total de 31 et 32 essais dans la culture du haricot et du pois, respectivement. Pour établir les grilles de fertilisation, les données ont été traitées par méta-analyse à l’aide du logiciel meta-Win 2.1 (Rosenberg et al., 1999). Suite aux méta-analyses, la dose d’azote suggérée pour les deux cultures est de 60 kg N/ha. Les doses proposées pour le phosphore varient entre 0 à 60 kg P2O5/ha et celles du potassium de 20 à 30 kg K2O/ha selon les analyses et les deux indicateurs de fertilité P/AlM-III et de KM-III, respectivement.

Les interactions plante-virus diffèrent des autres interactions plante-pathogènes du fait de la nature des virus qui sont des parasites intracellulaires obligatoires. Plus spécifiquement, l’interaction haricot commun (Phaseolus vulgaris L.)-Bean pod mottle virus (BPMV) a été étudiée en mettant l’accent à la fois sur la résistance de la plante mais aussi sur la virulence du virus dans l’objectif de mieux comprendre et d’identifier les facteurs intervenant dans le dialogue moléculaire entre plante et virus. Ces deux partenaires interagissent selon le modèle «gène-à-gène» de Flor. 1) Côté plante, nous avons identifié un gène de résistance dominant vis-à-vis du BPMV chez BAT93, le gène R-BPMV. Ce gène est localisé à l’extrémité du chromosome Pv02, dans la région du locus I, un locus de résistance multi-parasitaire vis-à-vis de différents virus, bactérie et champignon. La cartographie fine du gène R-BPMV suivie du séquençage de la région à partir d’un contig de clones BACs chez BAT93 a permis d’identifier des séquences codant pour des protéines NB-LRR qui pourraient correspondre au gène R-BPMV. Des études de microsynténie et de phylogénie ont été réalisées afin de mieux comprendre l’évolution des gènes présents dans cette région. L’étude au niveau cellulaire du phénotype associé à la résistance a permis de montrer que le gène R-BPMV bloque le mouvement de cellule à cellule du virus et que le phénotype associé est température-dépendant. 2) Côté virus, le clonage de toutes les ORFs du BPMV associé à des expériences d’agroinfiltration sur P. vulgaris et Nicotiana benthamiana ont permis d’identifier deux facteurs viraux importants dans le dialogue moléculaire plante-virus : la protéine VPg du BPMV correspond à la protéine d’avirulence agissant en interaction avec le produit du gène R-BPMV dans le cadre du modèle «gène-à-gène», et l’ARN polymérase ARN-dépendante virale correspond à un suppresseur de silencing à effet faible. 3) A ce jour, la transformation génétique stable n’est pas applicable en routine chez les légumineuses. Un objectif de la thèse est de développer des outils de validation fonctionnelle pouvant s’appliquer à des gènes d’intérêt agronomique, dont des gènes de résistance aux maladies. L’approche VIGS basée sur un vecteur viral dérivé du BPMV, déjà utilisée chez le soja, a ainsi été adaptée sur haricot et pois (Pisum sativum), une légumineuse économiquement importante en Europe. / Plant-virus interactions differ from other plant-pathogen interactions because viruses are obligate intracellular parasites. More specifically, common bean (Phaseolus vulgaris L.)-Bean pod mottle virus (BPMV) interaction was studied by focusing both on the plant resistance and on the virus virulence in order to highlight and identify factors involved in the molecular dialog between plant and virus. These two partners interact according to the “gene-for-gene” model described by Flor. 1) On the plant side, we identified a dominant resistance gene against BPMV in cv. BAT93, the R-BPMV gene. This gene is located at one end of chromosome Pv02 in the I locus region, a multi-parasitic resistance locus involved in resistance to different viruses, bacteria and fungi. Fine mapping of R-BPMV followed by sequencing of the region from a BACs contig in BAT93 allowed us to identify sequences encoding NB-LRR proteins that could correspond to R-BPMV. Microsynteny and phylogeny studies were performed to understand the evolution of genes present in this region. When resistance phenotype was studied at the cellular level, we found that R-BPMV blocks BPMV cell-to-cell movement and that resistance phenotype is temperature-dependent. 2) On the virus side, cloning of all BPMV ORFs in association with agroinfiltration assays in P. vulgaris and Nicotiana benthamiana allowed us to identify two important factors involved in plant-virus molecular dialog: the BPMV VPg acting as an avirulence factor in interaction with the product of R-BPMV in the “gene-for-gene” model, and the viral RNA-dependent RNA polymerase that corresponds to a weak RNA silencing suppressor. 3) To date, stable genetic transformation is not routinely feasible in legumes. One objective of this thesis was to develop news tools for functional validation studies for genes of agronomic interest, including disease resistance genes. The VIGS approach based on the viral BPMV vector, first used in soybean, was adapted to common bean and pea (Pisum sativum), a legume species of high economic importance in Europe.

Le haricot commun est la légumineuse à graine la plus consommée au monde en alimentation humaine. Le génome du haricot possède plusieurs énormes clusters de gènes de résistance (R) qui ont la particularité de se cartographier en extrémité de groupes de liaison. Le génome du haricot commun (génotype Andin G19833) a été récemment séquencé et nous avons participé à ce projet en annotant la famille des NB-LRR (NL), classe prépondérante des gènes de résistance. Ces données génomiques nous ont permis de réaliser les 3 études suivantes. (i) L’identification des bases moléculaires de Co-x un gène R vis-à-vis d’une souche très virulente de C. lindemuthianum chez JaloEEP558 a été initiée. La cartographie fine de Co-x suivie du séquençage de la région cible chez JaloEEP558 (Co-x) a permis d’identifier un gène candidat codant une kinase atypique qui pourrait être la cible d’un effecteur fongique, gardée par un gène R. (ii) Des études récentes ont mis en évidence l’implication de petits ARNs (miRNAs induisant la production de phased siRNAs) dans la régulation de l’expression des NL. Le séquençage et l’analyse de banques de sRNAs de haricot nous ont permis d’identifier ce mécanisme et de mettre le doigt sur un nouveau mécanisme de régulation des NL impliquant des sRNAs de 24 nt. (iii) Des ADN satellites ont été étudiés à l’échelle du génome du haricot. L’étude des centromères de haricot a permis de mettre en évidence l’existence de 2 ADN satellites différents, Nazca et CentPv2. Nous avons également étudié un ADN satellite subtélomérique khipu précédemment identifié au niveau de 2 clusters de gènes R du haricot. L’étude de khipu à l’échelle du génome suggère l’existence d’échanges fréquents de séquences entre subtélomères de chromosomes non homologues. Ces résultats nous ont amenés à proposer que des éléments structuraux et une combinaison de mécanismes de régulation (TGS et PTGS) permettent la prolifération des NL sans effet néfaste pour la plante, conduisant à l’obtention de très gros clusters de NL dans le génome du haricot. / Common bean is the main source of protein for human consumption in many developing countries. Several huge disease resistance (R) gene clusters have been mapped at the end of common bean linkage groups. The common bean genome (Andean genotype G19833) has recently been sequenced. Access to the complete genome sequence of common bean allowed us to annotate the Nucleotide Binding-Leucine Rich Repeat (NL) encoding gene family, the prevalent class of disease R genes in plants, and to perform the 3 following studies: (i) We have investigated the molecular basis of Co-x, an anthracnose R gene to a highly virulent strain of C. lindemuthianum, previously identified in the Andean cultivar JaloEEP558. Fine mapping of Co-x and sequencing of the target region in JaloEEP558, allowed us to identify a candidate gene encoding an atypical kinase. We hypothesised that this atypical kinase is a fungal effector target. (ii) Several recent studies have highlighted the role of small RNA (miRNAs that triggered phased siRNAs production) in the regulating of NL gene expression. Analyses of small RNAs libraries of common bean led to the identification of this mechanism in common bean and also allowed us to propose a new NL regulation pathway involving 24 nt sRNAs. (iii) We have studied centromeric and subtelomeric satellite DNAs at common bean genome level. We have identified 2 different satellite DNAs in common bean centromeres, Nazca and CentPv2. We have also conducted the analyze of the subtelomeric satellite khipu, previously identified in common bean R clusters and confirmed that frequent sequence exchange occurs between non-homologous chromosome ends in common bean genome. Together, these results led us to propose that both structural elements and a combination of regulatory mechanisms (TGS, PTGS) allow the amplification of NL sequences without detrimental effect for the plant leading to the large NL clusters observed in common bean.