L’agroforesterie, et plus particulièrement les systèmes sylvo-arables, sont des systèmes peu étudiés qui présentent des intérêts agronomiques et environnementaux en systèmes tempérés. Les systèmes agroforestiers pourraient notamment fournir un microclimat favorable aux cultures maraîchères conduites en agriculture biologique en contexte pédoclimatique méditerranéen. Cependant, il existe encore peu de références scientifiques sur le sujet, et l’issue des interactions entre arbres et cultures sont encore me connues. En particulier, le microclimat généré par des arbres âgés est susceptible de modifier les relations entre cultures, bio agresseurs et pré dateurs généralistes, qui peuvent conditionner la performance d’une association agroforestière. Cette thèse avait donc comme objectifs :➢ D’évaluer l’impact de l’ouverture de la canopée sur la biodiversité et l’activité densite des coléoptères carabiques.➢ D’identifier comment le microclimat peut influencer les processus de régulation naturelle.Les systèmes agroforestiers se développent sur des temps longs (pluriannuels): l’étude s’est focalisée sur un système ayant déjà des arbres âgés de 20 ans pour en étudier l’impact sur le microclimat et la faune du sol. Pour faire varier ce microclimat, un gradient d’ouverture de la canopée a été réalisé. La température de l’air ambiant, l’hygrométrie et le pourcentage d’ouverture du milieu ont ensuite été mesurés.En premier lieu, la faune du sol a été échantillonnée durant 2 ans (non révolus), et les structures des communautés de Carabidae ont été analysées d’un point de vue taxonomique et fonctionnelle, au moyen de 5 traits écologiques. Les résultats montrent que la structure taxonomique est peu affectée, mais qu’à la fois l’activité-densité spécifique des espèces et les traits fonctionnels sont modifiés par le gradient d’ouverture du milieu. En particulier, la fermeture de la canopée du système agroforestier favorise les espèces ayant une affinité pour des milieux fermés et humides.L’activité journalière de deux prédateurs abondants a été caractérisée dans une période estivale chaude (juillet), et plus douce (septembre). Les résultats montrent qu’à la fois la saison mais également l’ouverture de la canopée peuvent modifier les rythmes journaliers de l’Arachnidae et du Carabidae les plus abondants à cette période (Pardosa hortensis, Pseudoophonus rufipes).Dans un troisième temps, le travail s’est focalisé sur le potentiel de prédation des prédateurs de la faune du sol, au moyen de cartes sentinelles de prédation à deux périodes estivales, juin et aout. Les résultats montrent que sur au moins une période, le potentiel de prédation sur larves de lépidoptères (Cydia pomonella) est différent entre les traitements. Ces différences sont probablement corrélées aux différences d’activité-densité et aux différences microclimatiques induites par les différences de couverts arborés.Dans un dernier temps, l’étude s’est focalisée sur une culture, la salade, et les dégâts causés par les limaces dans les différents traitements, sur les feuilles visibles. Plus de dégâts sous les arbres ont été constatés, malgré une activité-densité d’Arion lusitanicus et de Deroceras reticulatum non supérieures au témoin au mois de juin où les dégâts ont fortement augmenté. Les méthodes utilisées (planches, pots pièges neutres et attractifs) ont présenté des efficacités différentes, dont l’intérêt respectif est discuté. / Agroforestry, and more specifically sylvo-arable systems, are poorly studied systems with agronomic and environmental interests in temperate systems. They could provide a favorable microclimate for vegetable crops grown in organic agriculture in Mediterranean pedoclimatic context. However, there are still few scientific references on the subject, and the outcome of the interactions between trees and cultures are still unknown. The microclimate generated by old trees is likely to alter the relations between crops, pests and generalist predators, which can condition the performance of an agroforestry system.This thesis had two main objectives:• To evaluate the impact of canopy openness on ground beetle diversity and activity-density• Identify how the microclimate can influence natural regulation processes.Agroforestry systems develop over long periods (pluriannual): the study focused on a system already having 20-year-old trees to study the impact on microclimate and soil fauna. To modulate this microclimate, a canopy opening gradient has been realized. The ambient air temperature, the hygrometry and the percentage of canopy aperture were then measured.First, the soil fauna was sampled for 2 years and the structure of the Carabidae communities was analyzed from a taxonomic and functional point of view, using 5 ecological traits. The results show that the taxonomic structure is poorly affected, but that both species specific activity-density and functional traits are modified by the canopy openness, which favored species with affinity for closed and moist environments.The diel activity of two abundant predators was characterized in a hot summer period (July), and cooler (September). The results show that both the season and the opening of the canopy can modify the daily rhythms of the most abundant Arachnidae and Carabidae (Pardosa hortensis, Pseudoophonus rufipes).Thirdly, the work focused on the predation potential of predators of soil fauna, using sentinel preys method at two periods, (June and August). The results show that for at least one period, the predation potential on Lepidoptera larvae (Cydia pomonella) was different between treatments. These differences are probably correlated with differences in activity-density and microclimatic differences induced by the differences in canopy treatmentLastly, the study focused on lettuce crops and the damage caused by slugs in the different treatments, on the visible leaves. More damage under the trees was observed, despite a similar activity- density of Arion lusitanicus and Deroceras reticulatum compared to control in June, where the damage increased significantly. The methods used (boards, neutral traps and attractive traps) presented different efficiencies, whose respective interest is discussed.

Pour lutter contre les nuisibles des cultures (herbivores et pathogènes), de nouvelles voies ont été explorées et en particulier la lutte biologique. Utilisé la nature et ses organismes pour réguler les populations de pathogènes, tel est le but de la lutte biologique aussi appelé biocontrôle. Parmi les organismes couramment retrouvés dans le biocontrôle se trouve les micro-organismes, que cela soit des champignons ou des bactéries. Ces micro-organismes possèdent des capacités très intéressante pour des agriculteurs et agronomes. En effet, des études ont montré qu’ils étaient capables d’interagir avec les plantes pour permettre une meilleure croissance et santé de celle-ci. Alors, dans cette thèse, nous nous sommes intéressés aux bactéries pour trouver des méthodes de luttes alternatives à Fusarium graminearum, un pathogène des céréales responsables de fortes pertes de rendements, en particulier grâce à la production de mycotoxines qui va rendre les grains impropres à la consommation humaine et animales. Par l’intermédiaire d’une approche original consistant à garder des souches non-inhibitrice in vitro pour des tests in planta, nous avons pu montrer les limites de la sélection in vitro. Grâce à l’exploration métaboliques d’une souche particulièrement efficace, nous avons aussi pu mettre en évidence de potentiels nouvelles molécules antifongiques. Par l’intermédiaire d’une souche modèle, nous avons explorer les mécanismes de la mise en place d’une résistance systémique chez le blé induite par les bactéries. Et enfin, nous avons exploré le potentiel des combinaisons de bactéries dans la protection du blé qui semble représenter un vrai futur dans le monde du biocontrôle. Les travaux effectués s’inscrivent dans les besoins de nouvelles ressources pour limiter l’utilisation des pesticides, mais aussi dans un besoin de mieux comprendre les interactions tripartite entre blé, pathogène et bactéries bénéfiques / To combat pests of crops (herbivores and pathogens) new pathways have been explored, in particular biological control. Used the nature and its organisms to regulate the populations of pathogens, that is the goal of the biological fight also called biocontrol. Among the organisms commonly found in biocontrol are micro-organisms, be they fungi or bacteria. These microorganisms have very interesting capabilities for farmers and agronomists. Indeed, studies have shown that they are able to interact with plants to allow a better growth and health of it.Then, in this thesis, we were interested in bacteria to find alternative methods of struggle with Fusarium graminearum, a pathogen of cereals responsible for high yield losses, especially thanks to the production of mycotoxins that will make the seeds unfit for human and animal consumption.Through an original approach of keeping noninhibitory strains in vitro for in planta tests, we have been able to show the limitations of in vitro selection. Thanks to the metabolic exploration of a particularly efficient strain, we have also been able to highlight potential new antifungal molecules. Through a model strain, we explored the mechanisms of the establishment of systemic resistance in wheat induced by bacteria. And finally, we have explored the potential of bacterial combinations in wheat protection that seems to represent a real future in the world of biocontrol.The work done is in line with the needs of new resources to limit the use of pesticides, but also in a need to better understand the tripartite interactions between wheat, pathogen and beneficial bacteria

Une régulation biologique plus efficace des ravageurs des grandes cultures par leurs ennemis naturels nécessite une meilleure compréhension de la biologie de ces espèces et de leurs patrons de dispersion dans les paysages agricoles. L’objectif de ce travail est d’améliorer les connaissances sur la dynamique des populations de méligèthes et de leur parasitoïde principal. A l’aide de microsatellites, nous avons montré que la structuration génétique des populations de méligèthes était faible en Europe, celle de T. heterocerus est sensiblement plus forte. Avec des modèles statistiques appliqués aux abondances de méligèthes, nous avons montré qu’ils parcourent en moyenne 1,2 km après l’hivernation. Cette distance moyenne de dispersion est comparable à celle estimée à partir de résultats d’assignation de parentés génétique entre paires d’individus. Avec des relevés de terrain, nous avons quantifié et identifié les déterminants de la présence de méligèthes dans d’autres habitats que le colza. Au printemps, ils peuvent être observés dans des prairies, des friches et des bords de champs, où se trouvent des fleurs jaunes. En été, les méligèthes sont présents dans ces habitats, partout où il y a des fleurs, sans distinction de couleurs, surtout sur les adventices des cultures. Enfin, la présence de parasitoïdes semble plus fortement déterminée par la présence de méligèthes que par des éléments paysagers. Le paysage joue un rôle déterminant sur ce couple d’espèces. De plus, les estimations des paramètres démographiques réalisées pourront aider par la modélisation à dimensionner les actions à mener pour limiter les dégâts causés par les méligèthes. / More effective biological regulation of field crop pests by their natural enemies requires a better understanding of the biology of these species and their patterns of dispersal in agricultural landscapes. The objective of this work is to increase knowledge on the dynamics of pollen beetles populations and their main parasitoid. Using an approach based on the analysis of microsatellites, we have shown that the genetic structuring of pollen beetle populations in Europe is weak. Populations of T. heterocerus are more structured. With statistical models applied to the abundance of pollen beetles, we have shown that they travel an average of 1.2 km, after overwintering. This average distance is comparable to that estimated from results of sibship analysis between pairs of individualsWith fieldwork, we quantified and identified the determinants of pollen beetles presence in habitats other than rapeseed. In spring, pollen beetles can be seen in grasslands, fallows and field edges with yellow flowers. In summer, pollen beetles are present in these habitats, wherever there are flowers, without distinction of colour, especially on the weeds of crops. Finally, the presence of parasitoids seems to be more strongly determined by the presence of pollen beetles than by landscape elements. The landscape plays a decisive role on this pair of species. Moreover, throught modelling, estimates of the demographic parameters carried out would help to shape the actions to be taken to limit the damage caused by pollen beetles.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

La fraise est un fruit très sensible aux contaminations fongiques provoquées par les moisissures phytopathogènes en conditions post-récolte. Pour contrôler ces infections, le maintien des conditions optimales d'entreposage est primordial. Il s'agit principalement de contrôler l'atmosphère en ajustant la température autour du 0 °C et l'humidité relative à 90-95 %. Cependant, la gestion de ces conditions demeure un moyen insuffisant pour lutter contre la prolifération microbienne sur les fraises en post-récolte. Pour cette raison, des agents chimiques sont appliqués, bien que cela représente un danger pour l'humain, l'animal ainsi que l'environnement de manière générale. La réutérine est un aldéhyde produit par une bactérie lactique probiotique Lactobacillus reuteri ayant démontré un potentiel antimicrobien contre un bon nombre de bactéries, levures et moisissures. Le squalène est un produit naturel extrait des huiles d'olive ou d'amarante, connu pour ses propriétés antioxydantes, anticancéreuses et antimicrobiennes. Ces dernières ont été démontrées dans certaines études contre quelques bactéries et moisissures. Le but de ce projet était de démontrer le potentiel antifongique de la réutérine et du squalène pour ouvrir une voie à leur utilisation en post-récolte en tant que biofongicides. Les moisissures mises à l'étude étaient Botrytis cinerea, Colletotrichum acutatum, Rhizopus stolonifer et Penicillium expansum. Les expériences in vitro consistaient à réaliser des tests de diffusion sur géloses pour observer un halo d'inhibition par chaque antifongique, puis au moyen d'une microtitration, déterminer les concentrations d'inhibition. Les expériences in vivo consistaient à placer des fraises dans des conditions de post-récolte après inoculation et traitement. La réutérine a montré un effet fongicide avec des concentrations minimales inhibitrices de 23.4, 2.92, 11.7 et 11.7 mM contre Botrytis cinerea, Colletotrichum acutatum, Rhizopus stolonifer et Penicillium expansum, respectivement. Le squalène n'a pas eu d'effet inhibiteur contre les souches de moisissures testées. La réutérine a également été efficace sur les fraises entreposées à 4 °C, les tests microbiologiques ayant donné des résultats probants (p<0.0001). Les résultats sur la qualité des fraises étaient proches des valeurs de référence, ce qui est acceptable pour la réutérine étant donné que le squalène n'a pas montré d'effet significatif. / The strawberry fruit is very sensitive to fungal contamination caused by phytopathogenic molds in postharvest. It is essential to maintain ideal transport and storage conditions to control infections. This basically involves keeping the temperature around 0 °C and the relative humidity to 90-95 %. However, the management of these conditions remains an insufficient strategy for controlling microbial growth in cold-stored strawberries. Therefore, chemical treatment agents are applied, especially before harvesting. Nevertheless, this is a dangerous practice for humans, animals, and the environment. Reuterin is an aldehyde produced by a lactic acid bacteria Lactobacillus reuteri that have demonstrated an antimicrobial potential against several bacteria, yeasts, and molds. Squalene is a natural product extracted from olive or amaranth oils. It is known for its antioxidant, anticancer, and antimicrobial properties that have been demonstrated in a few studies against some bacteria and molds. The aim of this project was to prove the antifungal potential of reuterin and squalene to pave the way for their postharvest use as biofungicides. Tested molds included Botrytis cinerea, Colletotrichum acutatum, Rhizopus stolonifer and Penicillium expansum. The in vitro experiments consisted of agar diffusion tests to observe inhibition spots by each antifungal agent, and then my means of microtitration, to determine the inhibitory concentrations. The in vivo experiments consisted of placing strawberries under postharvest conditions after inoculation and treatment. Reuterin showed fungicidal effect with minimum inhibitory concentrations of 23.4 mM, 2.92 mM, 11.7 mM, and 11.7 mM against Botrytis cinerea, Colletotrichum acutatum, Rhizopus stolonifer and Penicillium expansum, respectively. Squalene had no inhibitory effect against the mold strains tested. Reuterin was also effective on strawberries stored at 4 °C, microbiological tests providing conclusive results (p<0.0001). Moreover, quality tests were acceptable since reuterin had no effect on changes in reference values of quality parameters. However, squalene did not show any significance on quality parameters.

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.

L’objectif principal du projet était d’évaluer l’efficacité des lâchers d’acariens prédateurs phytoséiides (Neoseiulus fallacis, N. californicus et Phytoseiulus persimilis) à réprimer les tétranyques dans la culture du framboisier remontant sous tunnel. Les résultats suggèrent que l’introduction d’acariens prédateurs est une méthode de lutte contre les tétranyques réaliste permettant de réduire l’utilisation d’acaricide dans ce nouveau système de production sans nuire à la qualité de la récolte. Toutefois, des taux de lâchers suffisamment élevés et des conditions de température et d’humidité appropriés doivent être respectés pour assurer le succès de la lutte biologique et intégrée. L’objectif secondaire était de modéliser l’évolution des populations de tétranyques, afin de mieux comprendre la dynamique des populations observées sous tunnels. Le modèle développé prédit adéquatement l’explosion et l’abondance des populations dans le temps et démontre que l’augmentation de la température sous tunnel est un paramètre critique régissant la prédation et l’accroissement des populations de tétranyques. / The main objective of this project was to evaluate the effectiveness of releases of phytoseiid predatory mites (Neoseiulus fallacis, N. californicus and Phytoseiulus persimilis) to suppress spider mites in high tunnel raspberries. Results suggested that phytoseiid releases are a realistic way to control spider mites and to reduce the use of acaricide in this new production system without compromising the quality of the crop. However, temperature and humidity conditions must be suitable to achieve successful establishment of predators and release rates must be sufficiently high to promote acceptable pest control. The second objective was to model the evolution of mite populations to better understand the dynamics observed under tunnels. The model developed describes the spider mite outbreak and abundance over time with a good fit. It shows that higher temperature under tunnel is a critical parameter governing predation and spider mite population increase.

La bactérie Bacillus subtilis est considérée comme une solution alternative aux pesticides conventionnels pour la gestion des agents phytopathogènes. Les mécanismes de biocontrôle de cette bactérie sont multiples et reposent fortement sur la production de lipopeptides. A l'heure actuelle, l'influence des mycètes/oomycètes phytopathogènes sur la physiologie et les mécanismes de biocontrôle de B. subtilis est peu connue. L'objectif de ce projet de doctorat était d'étudier chez B. subtilis l'influence de différents mycètes/oomycètes phytopathogènes sur les mécanismes de biocontrôle et plus particulièrement sur la production de lipopeptides. Dans un premier temps, les lipopeptides produits par B. subtilis PTB185 ont été caractérisés par spectrométrie de masse et une méthode permettant leur quantification relative a été développée à l'aide d'un MALDI-TOF. Cette première étape a permis de montrer que la souche PTB185 produit de la surfactine, de l'iturine et de la fengycine. Les essais de confrontation sur gélose ont montré que l'activité antagoniste et la production de lipopeptides par B. subtilis variaient significativement (P ≤ 0.05) selon l'agent pathogène testé. Aucune corrélation entre la production de lipopeptides et l'activité antimicrobienne de B. subtilis n'a toutefois été observée. Le mycélium autoclavé des agents phytopathogènes a également influencé significativement les quantités de lipopeptides produites par B. subtilis en milieu liquide. La production de fengycine et/ou d'iturine a augmenté significativement en présence du mycélium de Botrytis cinerea, Mucor sp., Pythium ultimum ou Rhizoctonia solani, alors que l'addition de mycélium n'a pas affecté de façon significative la production de surfactine, en comparaison avec le traitement témoin. Les bactéries cultivées en milieu liquide en présence du mycélium de Mucor sp. ont causé une réduction significativement plus importante de la croissance de B. cinerea, R. solani et S. sclerotiorum, comparativement aux bactéries cultivées en absence de mycélium. Ces résultats montrent pour la première fois l'influence du mycélium autoclavé des agents phytopathogènes sur l'activité antagoniste et la production de fengycine/iturine chez B. subtilis. Une étude plus approfondie de l'influence du mycélium autoclavé et des composés extracellulaires des mycètes/oomycètes phytopathogènes sur B. subtilis PTB185 a par la suite été réalisée en protéomique. Le mycélium autoclavé de tous les agents phytopathogènes testés a fortement inhibé les protéines associées au métabolisme et à la biosynthèse de la thiamine chez la bactérie. Le mycélium autoclavé de Mucor sp. a fortement stimulé les protéines associées au « phage-like element PBSX » et fortement diminué celles du métabolisme et de la biosynthèse de la biotine. Les composés extracellulaires de P. ultimum ont diminué les protéines associées à la formation des flagelles et stimulé celles associées à la production de subtilosine. Le mycélium autoclavé et les composés extracellulaires de R. solani ont augmenté de façon importante les protéines associées à la synthèse de sidérophores. Les composés extracellulaires de S. sclerotiorum ont pour leur part très faiblement impacté le protéome de la bactérie. Les résultats de cette étude, en plus de témoigner de l'influence des interactions biotiques sur la production des lipopeptides, apportent des informations supplémentaires quant à l'influence de ces dernières sur la physiologie/les mécanismes de biocontrôle de B. subtilis. Enfin, cette étude offre de nouvelles perspectives pour optimiser le milieu de culture de B. subtilis à des fins biotechnologiques. / The bacterium Bacillus subtilis is considered as a promising alternative to conventional pesticides for plant disease management. The mechanisms underlying the biocontrol properties of this bacterium are multiple and are closely related to the production of lipopeptides. Currently, little is known about the influence of plant pathogenic fungi/oomycetes on B. subtilis physiology and biocontrol mechanisms. The objective of this doctoral research project was to study the influence of fungi/oomycetes on B. subtilis biocontrol mechanisms, especially on the production of lipopeptides. In the first instance, the lipopeptides produced by B. subtilis PTB185 were characterised by mass spectrometry and a method allowing the relative quantification of these compounds was developed using MALDI-TOF instrumentation. This first step displayed the capacity of strain PTB185 to produce surfactin, iturin, and fengycin. Confrontation assays conducted on agar showed that B. subtilis antagonistic activity and production of lipopeptides vary significantly (P ≤ 0.05) according to the pathogen tested. However, no correlation between lipopeptides production and B. subtilis antimicrobial activity was observed. Autoclaved mycelia of plant pathogens were also shown to significantly influence the quantities of lipopeptides produced by B. subtilis in liquid culture. Fengycin and/or iturin were produced in significantly higher amounts in presence of mycelium of Botrytis cinerea, Mucor sp., Pythium ultimum, or Rhizoctonia solani, while addition of mycelium in the medium did not significantly affect surfactin production as compared to the control. Bacteria grown in liquid medium amended with Mucor sp. mycelium caused a significantly higher reduction of mycelial growth of B. cinerea, R. solani, and Sclerotinia sclerotiorum as compared to the bacteria grown with no mycelium. These results show for the first time the influence of autoclaved plant pathogen mycelium on B. subtilis antagonistic ability and production of fengycin/iturin. The influence of autoclaved mycelia and extracellular compounds of plant pathogenic fungi/oomycetes on B. subtilis was further investigated by proteomics. Autoclaved mycelium of all tested pathogens strongly inhibited the proteins associated with B. subtilis thiamine metabolism and biosynthesis. Autoclaved mycelium of Mucor sp. strongly increased proteins associated with the phage-like element PBSX and strongly decreased those related to biotin metabolism and biosynthesis. Extracellular compounds of P. ultimum reduced proteins associated with flagellar assembly and stimulated those related to the production of subtilosin. Autoclaved mycelium and extracellular compounds of R. solani strongly increased proteins associated with the production of siderophores. Extracellular compounds of S. sclerotiorum barely affected the proteome of the bacterium. The results of this study, besides providing additional evidence of the influence of biotic interactions on lipopeptides production, give further information on the influence of the latter on B. subtilis physiology and biocontrol mechanisms. Finally, this study provides new insights into the optimisation of the culture medium to grow B. subtilis for biotechnological applications.

L’agriculture durable repose sur l’utilisation de moins d’intrants chimiques et favorise l’utilisation des produits biologiques comme le biochar. Ce dernier, à certaines doses, peut stimuler la fixation biologique d’azote chez les légumineuses. Notre projet vise à étudier l’effet d’un biochar de copeaux de pin pyrolysés à 700 ºC sur la symbiose tripartite Ensifer meliloti-Rhizophagus irregularis-Medicago sativa L., sur la production d’inocula bactériens et envers la lutte contre les agents pathogènes. Une culture de luzerne inoculée avec deux E. meliloti A2 et S14, en présence du Rhizophagus irregularis et dans un sol amendé avec 0, 15 ou 30 % de biochar (v:v) a été réalisée. Une stimulation significative de la mycorhization a été observée en présence de 15 % de biochar, et des souches A2 et S14. Par contre, l’inoculation de la luzerne avec A2 ou S14 n’a pas eu d’effet significatif sur les rendements, indiquant la présence dans le sol de souches efficaces d’E. meliloti. Une étude portant sur la survie des rhizobiums et du Bacillus subtilis MBI 600 menée pendant 120 jours à 4 et 25 °C. Elle a montré que 15 % de biochar favorise significativement la survie des cellules de rhizobiums. Par contre, pour Bacillus subtilis c’est le Pro-mix à 100 % qui supporte mieux la survie des cellules. Ainsi, l’effet de biochar sur la survie des microorganismes dépend de la nature de ces derniers et de la dose utilisée. L’étude de l’effet des trois doses du biochar sur les agents pathogènes a montré qu’à forte dose il pourrait favoriser le développement des pathogènes. Les résultats apportent des pistes pour les modalités d’application de biochar en agriculture. Par contre, notre étude est réalisée avec un seul type de biochar à trois doses. Il sera donc très important de tester d’autres types ainsi que d’autres doses de biochar. / Sustainable agriculture is based on the use of less chemical inputs and promotes the use of biological products such as biochar. Many studies clearly indicate that some biochars can stimulate biological nitrogen fixation in legumes. Our project aims to study the effect of a biochar (Pines, 700ºC) on the tripartite symbiosis Ensifer meliloti-Rhizophagus irregularis-Medicago sativa L., on the production of bacterial inocula and on the fight against pathogens. A culture of alfalfa inoculated with two strains of E. meliloti A2 or S14, in the presence of Rhizophagus irregularis and in a soil amended with 0, 15 or 30% of biochar (vol:vol) was conducted. A significant stimulation of mycorrhization was observed in the presence of 15% biochar and A2 or S14. However, inoculation of alfalfa with A2 or S14 had no significant effect on yields, indicating the presence in soil of effective strains of E. meliloti. A study on survival of rhizobia and Bacillus subtilis MBI 600 at 4°C and 25°C was conducted for 120 days. It showed that biochar (15%, vol:vol) promotes significantly the survival of rhizobial cells but for Bacillus subtilis it is the Pro-mix without biochar which supports better cell survival. Thus, the biochar effect on survival of microorganisms depends on the dose of biochar used. The effect of biochar amendments on P. ultimum and FORL colonization and infection was also evaluated. The study of the effect of three doses of biochar (0, 15, 30%; vol:vol) on pathogens showed that high doses may offer a good environment for pathogens development. Our study was performed using a single type of biochar with three doses. Therefore, it is very important to test other types and doses of biochar to be able to make recommendations.

Cette étude s'inscrit dans le cadre d'un programme de recherche destiné à évaluer le potentiel de la biodésinfection anaérobie (BDA) pour lutter contre les champignons phytopathogènes du sol dans les fraisières. Elle avait pour objectifs de (1) caractériser les profils d'acides gras volatils (AGVs) obtenus suite à la BDA réalisée avec différentes matières organiques et (2) déterminer la fongitoxicité et la phytotoxicité des AGVs. La BDA du sol a été réalisée in vitro avec comme amendements organiques une variété de résidus lignocellulosiques et de sous-produits de l'industrie agroalimentaire largement disponibles dans la province de Québec. Les sols amendés en matière organique ont généralement présenté des valeurs négatives de potentiel redox après deux semaines de BDA. Les concentrations du sol en AGVs (acide acétique, butyrique, isobutyrique, propionique, valérique et isovalérique) et la concentration totale en AGVs ont varié selon l'amendement organique utilisé. Les concentrations totales en AGVs les plus élevées furent obtenues dans les sols amendés avec la mélasse, la drêche de brasserie ou le marc de pomme. L'exposition à l'acide acétique et à l'acide butyrique, aux concentrations obtenues dans les sols soumis à la BDA, fut létale pour Verticillium dahliae et Neopestalotiopsis rosae. Des plantules de fraisier (Fragaria × ananassa) transplantées dans le sol après la BDA ont développé des symptômes de phytotoxicité au niveau des feuilles et des racines. Les symptômes les plus intenses ont été observés dans les sols dont les concentrations totales en AGVs étaient les plus élevées. L'acide butyrique et l'acide acétique seraient responsables, à tout le moins en partie, des symptômes foliaires de phytotoxicité. Cette étude démontre que le type de matière organique incorporé dans le sol influence les profils d'AGVs obtenus suivant un traitement de BDA et que l'acide acétique et l'acide butyrique, les AGVs produits en plus grande quantité, sont fongitoxiques et phytotoxiques.