Les agents phytopathogènes telluriques constituent un problème majeur touchant les productions serricoles de concombre (Cucumis sativus L.) et de tomate (Solanum lycopersicum L.). Les traitements biologiques efficaces sont limités pour lutter contre ces agents pathogènes. Cette étude avait pour objectifs d’évaluer (1) l’effet antagoniste in vitro de Bacillus pumilus Meyer et Gottheil souche PTB180 et Bacillus subtilis (Ehrenberg) Cohn souche PTB185 envers Rhizoctonia solani J.G. Kühn, Pythium ultimum Trow, Sclerotinia sclerotiorum (Lib.) de Bary, Phytophthora capsici Leonian, Fusarium oxysporum Schltdl. et F. oxysporum f.sp. radicis-lycopersici Jarvis & Shoemaker, (2) l’effet répresseur d’une application préventive des bactéries sur la pourriture du collet et la fonte des semis causées par R. solani, sur concombre ou tomate en serre et (3) l’effet des bactéries sur la croissance et la productivité des plants de tomate cultivés en serre. Lors des essais in vitro, PTB180 et PTB185, utilisés seuls et en mélange (1:1), ont fortement inhibé la croissance mycélienne des six agents phytopathogènes. Sur plantules de concombre et de tomate, le mélange (1:1) des deux souches a permis une réduction significative (p<0,05) de la sévérité des symptômes de la pourriture du collet. PTB185 et le mélange (1:1) des deux souches ont augmenté significativement la hauteur et la masse sèche des plants infectés par R. solani. Les essais sur graines de tomate montrent que PTB180 a augmenté significativement le taux de levée des graines et que PTB185 a réduit significativement la mortalité post-levée tout en favorisant la croissance des plantules. Les tests réalisés sur plants de tomate sains n’ont pas montré d’effet significatif de PTB180 et PTB185 sur la croissance et la productivité des plants. Les bactéries à l’étude pourraient éventuellement représenter une alternative aux fongicides de synthèse pour lutter contre les agents phytopathogènes.

Cette étude s’inscrit dans le cadre d’un programme de recherche destiné à évaluer le potentiel d’utilisation en horticulture des bactéries Bacillus pumilus souche PTB180 et Bacillus subtilis souche PTB185. Elle avait pour objectifs (1) d’évaluer in vitro l’activité antagoniste contre Botrytis cinerea des souches PTB180 et PTB185, (2) d’estimer leur capacité à survivre sur la phyllosphère de la tomate et du concombre et 3) d’évaluer leur effet sur le développement de la pourriture grise (B. cinerea) sur des plants de tomate et de concombre cultivés en serre. L'activité antagoniste de PTB180 et PTB185 a été évaluée en boîtes de Pétri sur géloses, sur tissus foliaires de tomate et de concombre et sur fruits de tomate. Les deux souches ont inhibé très fortement la croissance mycélienne et la germination des spores de B. cinerea sur géloses. Sur feuilles de tomate et sur disques foliaires de concombre, PTB185 et le mélange (1:1) des deux souches ont réduit significativement (p ≤ 0,01) la croissance mycélienne de B. cinerea comparativement aux témoins. PTB180 a réprimé significativement la croissance mycélienne de B. cinerea sur les fruits de tomate. Afin d'estimer la survie de PTB180 et PTB185 sur la phyllosphère, des plants de tomate et de concombre ont été pulvérisés jusqu'à ruissellement avec une suspension (1×107 unités formatrices de colonies [UFC]/mL) de PTB180, PTB185 ou d'un mélange (1:1) des deux souches. Les populations de chaque souche ont ensuite été suivies au cours du temps sur les feuilles. Les résultats obtenus montrent que les souches survivent au moins 21 jours sur les plants de tomate et de concombre avec un taux de survie variant de 43% à 100%. De plus, pratiquement aucune variation dans les proportions de chaque souche n'a été observée au fil du temps lorsque PTB180 et PTB185 étaient appliquées en mélange. Enfin, l’application foliaire de PTB180, PTB185 et du mélange (1:1) des deux souches a permis une réduction significative de l’incidence et de la sévérité de la pourriture grise chez des plants de tomate et de concombre inoculés avec B. cinerea et cultivés en serre. Les souches PTB180 et PTB185 ont montré au cours de cette étude une forte activité antagoniste envers B. cinerea, la capacité de survivre sur la phyllosphère de plants de tomate et de concombre et de réprimer le développement de la pourriture grise chez ces derniers. Ces souches pourraient éventuellement être utilisées comme agents de lutte biologique contre la pourriture grise du concombre et de la tomate de serre.

Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2007. / Bibliogr.: f. 120-138. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

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

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 1998. / Bibliogr.: f. 81-94. Publié aussi en version électronique.

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 chiendent commun (Elymus repens), étant une graminée adventice, vivace, envahissante et difficile à réprimer, il importe de trouver une méthode pour le maîtriser à long terme. Cette méthode doit prioriser la destruction des organes souterrains du chiendent, rhizomes et bourgeons des rhizomes, organes qui assurent sa dispersion. L'utilisation d'une bâche de plastique opaque est une méthode qui n'a pas été étudiée chez le chiendent, mais qui connaît du succès auprès d'autres adventices vivaces envahissantes (Lepidium latifolium et Pueraria montana). C'est une méthode qui peut être utilisée pour différentes durées et à différents moments dans la saison. Cette étude a permis de montrer que l'application d'une bâche de plastique opaque sur un terrain infesté de chiendent procure une maîtrise efficace de l'adventice. De plus, les résultats indiquent que la bâche peut être installée dès le printemps ou plus tard dans la saison pour obtenir un effet semblable sur les rhizomes du chiendent. Aussi, elle peut être installée pendant 6, 12 ou 18 semaines et avoir le même effet à long terme sur les rhizomes du chiendent. Les bâches ont diminué de 70 % la biomasse sèche des rhizomes ainsi que le nombre de bourgeons sur les rhizomes dans la même année. Cet effet s'est poursuivi dans le temps, un an après le retrait des bâches, où les rhizomes du chiendent étaient encore réduits en moyenne à 70 %.

La pyrale du maïs, Ostrinia nubilalis (Hübner), est le principal ravageur du maïs sucré au monde. Sa présence cause d’importantes baisses de rendement. Actuellement, ce sont les pesticides qui sont principalement utilisés pour lutter contre ce ravageur. Les effets néfastes des pesticides sur la santé et sur l’environnement sont bien connus et toujours d’actualité. Malgré tout, des alternatives viables existent. Depuis quelques années, la lutte biologique utilisant les trichogrammes a permis une répression efficace de la pyrale sans les effets néfastes des pesticides. Toutefois, bien qu’efficace, l’utilisation des trichogrammes est plus coûteuse et fastidieuse que l’utilisation des pesticides. C’est pourquoi la pulvérisation des pupes de trichogrammes est une alternative permettant de rendre la lutte biologique plus facile et moins coûteuse que les méthodes habituelles utilisées pour introduire les trichogrammes au champ. La faisabilité de l’introduction inondative de l’espèce Trichogramma ostriniae par pulvérisation a été évaluée en laboratoire et a débuté par la recherche d’une solution efficace de dispersion et d’adhésion. Une solution aqueuse de 3 g/L de gomme xanthane et 3 g/L de gomme de guar a permis d’obtenir une solution visqueuse dispersant bien les pupes, les collant au feuillage et offrant une bonne résistance à une pluie simulée en laboratoire. Un système de pulvérisation a par la suite été conçu et testé pour vérifier la viabilité des pupes une fois immergées et pulvérisées. Le taux d’émergence des pupes pulvérisées en laboratoire a dépassé les 80% et a été comparable à celui du témoin. Le pulvérisateur a aussi été testé sur des plants de maïs. Une excellente adhésion des gouttelettes au feuillage du maïs a été observée. Par contre, la résistance à la pluie de la solution doit être évaluée en situation réelle. La survie des pupes devrait aussi être vérifiée pour confirmer l’efficacité de cette méthode de lutte biologique. / The European corn borer, Ostrinia nubilalis (Hübner), is the major insect pest of sweet corn in the world. Its presence results in important yield decreases. Currently, chemical insecticides are mainly used to control this insect pest. Chemical hazards for health as well as the environment are well documented and still relevant. Nevertheless, some potentially viable alternatives exist. For many years, the biological control using trichogramma has been successful in controlling the corn borer without the adverse effects of chemical pesticides. This biological control method is however more expensive and time and energy consuming than chemical insecticides. For this reason, spraying trichogramma pupae is an easier and inexpensive alternative than the common methods used to introduce trichogramma in the fields. Technical feasibility of inundative release by spraying Trichogramma ostriniae has been investigated in the laboratory. The first trials aimed at finding an adequate aqueous solution to both scatter the pupae in the sprayer tank and stick them to corn leaves once sprayed. An aqueous solution of 3 g/L of xanthan gum and 3 g/L of guar gum allowed obtaining a viscous solution which disperses well the pupae in the sprayer tank, sticks them on corn leaves, and offers a good resistance to simulated rain in the laboratory. Thereafter, a spraying system was designed and built to check the viability of trichogramma pupae after being immersed in the spraying solution and sprayed. Results showed that the sprayed pupae emergence rate exceeded 80% and was comparable to that of unsprayed pupae. The spraying system was also tested on corn crops. An excellent adhesion of droplets to corn foliage was observed. However, rain resistance of the spraying solution must be evaluated under real conditions. Pupae survival should also be checked to confirm the effectiveness of this biological control method.

Depuis des décennies, l’ingestion d'aliments contaminés par Listeria monocytogenes est le principal vecteur reconnu d’éclosions de listériose et de cas isolés recensés à travers le monde, conduisant à des risques importants de mortalité. La création d'un bio-assainisseur spécifique et naturel pour lutter contre ce pathogène représente une solution de contrôle mettant à profit la lutte biologique entre les listériaphages et leurs bactéries hôtes. Cette thèse de doctorat est divisée en deux volets : formuler un phagoassainisseur capable d'éradiquer L. monocytogenes infectant divers matériaux (acier inoxydable et polypropylène) et développer une technique de production de phages simple, efficace et sécuritaire favorisant leur utilisation à l'échelle industrielle. L'étude consistait d'abord à monter une banque de listériaphages à large spectre d'action et à étudier leur effet lorsqu'en contact avec différentes souches de Listeria. Diverses formulations de phagoassainisseurs à base de listériaphages (phages individuels, phages multiples et mélanges de phages et d'ammonium quaternaire) ont été élaborées, comparées et évaluées afin de sélectionner les combinaisons les plus efficaces. Les résultats obtenus ont démontré a posteriori que l'utilisation de listériaphages comme assainisseurs de surfaces solides est aussi efficace que l'emploi d'une solution de 20 ppm d'ammonium quaternaire. La méthode de production de phages par immobilisation de bactéries dans des billes d'alginate a permis des amplifications phagiques, via des Listeria incluses, comparables à l'utilisation de cellules libres comme substrat de production. Du fait que les phages ont la capacité de détruire les Listeria dans les aliments et sur les surfaces, leur production en continu pourrait donc renforcer leur utilisation dans le secteur agroalimentaire. La nécessité d’élaborer des formulations d’antimicrobiens à base de phages ainsi que des moyens de production applicables à une grande diversité de phages devient un enjeu incontournable puisque les preuves expérimentales de leur efficacité dans la lutte contre les bactéries pathogènes sont croissantes et les besoins, de plus en plus pressants. / For decades, ingestion of foods contaminated by Listeria monocytogenes has been known as the main vector of listeriosis outbreaks worldwide, with high risks of mortality. The design of a phage-based sanitizer against this specific bacterial pathogen would represent a unique and natural way to reduce the risk of food poisoning, thereby increasing food safety. This PhD thesis was subdivided in two objectives: the formulation of a bio-disinfectant able to eradicate L. monocytogenes on solid materials (such as stainless steel and polypropylene) and the development of a simple, safe and efficient listeriaphage production technique which could be used on an industrial scale. First, a bank of phages was collected and used to study their efficacy against a panel of diverse Listeria strains. Then, phago-sanitizers with listeriaphages were formulated, compared and evaluated (individually, in phage cocktails and in phage/quatal mixtures) in order to select the most efficient combinations. The results showed that using listeriaphages as solid surface sanitizers was as efficient as using a 20 ppm solution of quaternary ammonium compound. Finally, a production technique by cellular immobilization of host bacteria in alginate beads was developed foreseeing an industrial production of phagosanitizers. The amplification of listeriaphages mediated by bead-immobilized Listeria cells has been at least as efficient as the utilization of free cells as a production substrate. This method offers multiple advantages, including the possibility of continuous production. The listeriaphages capacity to eradicate Listeria populations in foods and on working surfaces, as well as the possibility to produce them in a continuous way, could encourage their utilization, especially in the food industry. The knowledge gain in this work could be applied to other phages as well as other fields related to human and animal health.

Le tarsonème du fraisier Phytonemus pallidus Banks (Acari : Tarsonemidae) est un acarien ravageur invisible à l’œil nu et de plus en plus préoccupant en fraisière en raison des pertes de rendement considérables qu’il occasionne. Le retrait récent de l’insecticide/acaricide endosulfan nécessite la recherche de solutions de remplacement. La lutte biologique à l’aide d’acariens prédateurs (Acari : Phytoseiidae) fait partie de celles-ci, mais aucune recherche n’avait encore été réalisée en champ sous les conditions du Québec afin de valider sa faisabilité. Les objectifs de cette étude étaient : (1) évaluer l’efficacité de trois espèces d’acariens phytoséiides, Neoseiulus cucumeris Oudemans, N. fallacis Garman et Amblyseius andersoni Chant, à contrôler le tarsonème du fraisier en conditions de fraisières commerciales; (2) évaluer le rendement et la qualité des fruits en lien avec cette méthode de lutte; (3) examiner l’effet possible de ces prédateurs sur d’autres ravageurs en fraisière et (4) mieux comprendre la dynamique de population du tarsonème du fraisier sous notre climat. Nos résultats démontrent que N. cucumeris offre une bonne efficacité, mais qu’il est très sensible au froid et trop dispendieux pour une utilisation en champ. En 2017, lorsqu’un plafond de coût fut fixé (1000-ha), aucun des trois prédateurs n’a pu réduire de façon significative le nombre de tarsonèmes. Le suivi des populations de ce ravageur au champ a permis la confirmation de certains faits connus, tout en permettant l’acquisition de connaissances nouvelles et essentielles sur sa phénologie. À la lumière des résultats obtenus, les trois phytoséiides ont offert un contrôle insuffisant du tarsonème du fraisier en champ dans les conditions expérimentées. Le tarsonème du fraisier demeure un problème très complexe et beaucoup de recherches supplémentaires sont nécessaires. / The cyclamen mite Phytonemus pallidus Banks (Acari: Tarsonemidae) is a major pest in strawberry production, causing serious yield losses. Due to the recent phase-out of endosulfan in Canada, alternative treatments are required. Biological control with predatory mites (Acari: Phytoseiidae) is promising, but its effectiveness under the conditions in Eastern Canada’s strawberry fields remains unknown. The aim of this study was to (1) assess the potential of three phytoseiid mite species: Neoseiulus cucumeris Oudemans, N. fallacis Garman and Amblyseius andersoni Chant to control cyclamen mites in commercial strawberry fields in the province of Québec; (2) measure the effect of this control method on fruit yield and quality; (3) evaluate predatory mite effects on other pests in the field and (4) monitor field populations of cyclamen mites. In 2016, our results showed that N. cucumeris was able to effectively suppress cyclamen mites but was too expensive for commercial use and appeared to be too cold-sensitive to maintain adequate control throughout the season in this region. In 2017, with an upper limit on the biocontrol cost (1000/hectare), none of the predator species achieved effective control. Monitoring cyclamen mite populations in the field has confirmed some well-known facts on this pest and has led to the acquisition of new and essential knowledge on its phenology. Based on these results, all three phytoseiid mites provided insufficient control of cyclamen mites under the in-field conditions tested. Control of the cyclamen mite remains a very complex issue and further research is needed.