La production de millions de semis voués à la reforestation est affectée par les problèmes de pourritures racinaires. Afin de développer des agents de biocontrôle adaptés aux pépinières, nous criblons les populations de Pseudomonas spp. des rhizosphères d’épinettes provenant de pépinières et de milieu naturel, pour détecter des gènes de production d’antibiotiques. Nous avons isolé plusieurs souches portant des gènes de production de phloroglucinol, de pyrrolnitrine, de cyanure d’hydrogène et de phénazines. L’analyse de ces gènes montre que pour les producteurs de phloroglucinol, un génotype est dominant dans les pépinières, alors qu’un génotype différent est dominant chez les souches provenant de milieu naturel. Ces dernières possèdent également les gènes de synthèse de la pyrrolnitrine et leur capacité d’inhiber Cylindrocladium floridanum in vitro est supérieur. De plus, en se basant sur la séquence du gène phzC, nous avons isolé trois groupes de producteurs de phénazines, dont deux provenant de milieu naturel et un de pépinière. L’analyse du gène de la portion 16s de l’ARN ribosomal confirme que ces trois groupes appartiennent à différente espèces. / Fluorescent Pseudomonas spp. that produce antibiotics such as 2,4-diacetylphloroglucinol and phenazines show biocontrol activity against many important soil borne fungal pathogens. We isolated several strains of Pseudomonas carrying genes for DAPG and PCA synthesis from the rhizosphere of black spruce (Picea mariana) and white spruce (Picea glauca) in two different conifer nurseries and in one natural stand. Sequence analysis of a portion of the phlD gene revealed that one dominant genotype was present in both nurseries and that a different genotype was dominant in the natural forest. Strains from the natural forestwere also found to have the genes for pyrrolnitrin synthesis but lack pyoluteorin biosynthesis genes. Furthermore, in vitro anitfungal assays against Cylindrocladium floridanum showed a much stronger inhibition by strains isolated from natural forest than from nursery. Analysis of phenazine genes revealed 3 groups of phenazines-producers; one from a nursery and two from natural stand.

Septoria musiva (téléomorphe Mycosphaerella populorum) est un Ascomycète responsable de chancres sur tronc et jeunes branches en peupleraies et de taches foliaires en peupleraies et forêts. S. populicola (M. populicola) est responsable de taches foliaires sur peupliers. L’objectif de mon projet consiste à mettre en place un système de transformation à l’aide d’Agrobacterium tumefaciens pour ces deux champignons. A. tumefaciens est la bactérie causant la galle du collet, mais qui est utilisée couramment lors de transformation de végétaux et de champignons. Une première expérience a permis d’obtenir des transformants pour S. musiva avec le plasmide pPT1, mais aucun transformant n’a été obtenu pour S. populicola. Par la suite, un autre plasmide a été utilisé : pPL1. Cependant aucune souche transformée n’a pu être obtenue pour S. musiva, et S. populicola, malgré la vérification de différents paramètres. L’absence de transformant chez S. populicola peut être attribuée à un nombre insuffisant de conidies, tandis que pour S. musiva, un nombre insuffisant de bactéries ou un protocole de transformation non optimal pourrait expliquer les échecs successifs. / Seporia musiva (Mycosphaerella populorum) is an Ascomycota which causes canker and leafspot on hybrid poplar. S. populicola (M. populicola) only causes leafspot. The aim of my project was to transform these two fungi with Agrobacterium tumefaciens, a bacterium which causes Crown gall, and is commonly used to transform plant and fungi in laboratory. In a first experiment, transformation using plasmid pPT1 were successful for S. musiva, but not for S. populicola. However, no transformants were obtained from either S. musiva and S. populicola in subsequent experiments in which plasmid pPL1 was used and different parameters were tested. A possible explanation for the inhability to obtain transformants from S. populicola is the low number of conidia available for transformation experiments. In the case of S. musiva, low number of bacterial cells and non optimal protocols might explain negative results observed.

Nos recherches abordent, par une approche multidisciplinaire, l’écologie spatiale et la dynamique d’invasion du ravageur de l’épicéa Ips typographus (Coleoptera :Scolytinae) en Belgique. Bien que cette espèce ne puisse pas être considérée au sens strict comme invasive en Belgique où elle est implantée depuis le milieu du 19ème siècle, de très vraisemblables introductions de souches exotiques en provenance de Russie et des Pays baltes, en font un modèle exceptionnel pour l’étude de ces processus.<p><p>Une analyse en milieu urbain, suivant des transects centre-périphérie, a d’une part suggéré l’introduction probable de ces souches exotiques et d’autre part permis d’étudier ce ravageur forestier dans un milieu qui lui est a priori défavorable. Il en résulte que, malgré un effet de la structure urbaine sur l’abondance du scolyte, sa présence a été observée partout, y compris dans les zones densément bâties du centre de Bruxelles. Cela suggère, en terme de dispersion, que cette espèce est capable d’atteindre des arbres isolés, et en terme d’infestation, que tout épicéa constitue un hôte potentiel tant en milieu forestier qu’en milieu ouvert ou urbain.<p><p>Une étape préliminaire dans l’estimation des risques liés aux invasions biologiques est d’effectuer une analyse de filière, afin d’analyser les différentes voies d’introduction et les risques liés aux pays d’origine des marchandises importées. Sur base de l’analyse de l’ensemble des sources de données statistiques disponibles, nous avons déterminé l’ampleur du commerce de grumes d’épicéa entre l’est de l’Europe et la Belgique, les modes de transport utilisés, les origines et destinations des grumes, ainsi que la variabilité de la localisation et du nombre des différents points d’entrée de ces marchandises sur le territoire belge d’une année à l’autre, depuis le début des importations en 1996. Notre analyse illustre les difficultés inhérentes à ce genre d’étude, particulièrement au niveau de la disponibilité des données à une échelle appropriée.<p> <p>Par une approche de modélisation, nous avons envisagé différents scénarios de dispersion de souches introduites d’Ips typographus afin d’estimer l’expansion de celles-ci en Belgique.<p>Notre modèle a permis de mettre en évidence l’importance de la bonne connaissance de certains paramètres biologiques caractétistiques de l’espèce étudiée (phénologie, capacité de dispersion, taux de croissance). Par ailleurs, les volumes d’importation et la localisation des points d’entrée des marchandises semblent jouer un rôle secondaire.<p><p>Enfin, nous avons utilisé des marqueurs génétiques afin d’essayer de prouver l’introduction de souches russes et baltes du scolyte de l’épicéa en Belgique. Des échantillons ont été collectés dans neuf pays européens ainsi que sur l’ensemble du territoire wallon. La structure génétique observée n’a pas permis de mettre en évidence une différenciation entre les populations de l’est et de l’ouest de l’Europe. La présence d’haplotypes communs à l’est et à l’ouest rejoint l’hypothèse d’une homogénéisation des populations en relation avec le large pouvoir de dispersion du typographe. Cependant, un grand nombre de mutations a été observé entre 2 haplotypes. Des introductions d’origines lointaines telles que la Sibérie ne sont donc pas improbables.<p><p>Les résultats détaillés de chacune de ces études sont développés dans les différents articles constituant cette thèse. La discussion générale met ceux-ci en relation et aborde les perspectives découlant de nos recherches. / Doctorat en sciences, Spécialisation géographie / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Au Québec, la température hivernale atteint -35 °C et les cépages non-rustiques (Vitis vinifera L.) doivent être protégés du gel par l'installation de géotextiles ou par buttage qui consiste en un travail du sol intensif et bisannuel pour recouvrir et découvrir les vignes. Ces conditions restreignent l'implantation de cultures intercalaires : (1) leur établissement et leur croissance sont limités à la saison de production, (2) le buttage détruit la végétation intercalaire à l'automne et (3) l'installation de géotextiles permet la culture d'espèces pérennes, mais elle est plus coûteuse. Au Québec, l'adoption de cultures intercalaires demeure donc marginale, malgré les bienfaits reconnus de ces cultures, dont le contrôle des adventices et l'atténuation de l'érosion hydrique. Leur impact sur la croissance et la production de la vigne sont également méconnus sous le climat continental du Québec. Une expérience en blocs aléatoires complets a été établie (2018-2020) dont l'objectif était de comparer l'effet du désherbage mécanique à deux mélanges de graminées intercalaires (annuelles vs pérennes) sur le contrôle des adventices et leur diversité, la stabilité des agrégats du sol ainsi que la croissance et la productivité de la vigne durant la période d'implantation. L'expérience incluait aussi un témoin enherbé (adventices). Le désherbage mécanique a mieux contrôlé les adventices, et a diminué la richesse et la diversité de la flore comparativement aux couverts végétaux. La densité des adventices annuelles et vivaces n'a pas diminué sous cultures intercalaires et le recouvrement des adventices au sol surpassait les 50 % en fin de saison. Néanmoins, la biomasse aérienne des adventices est demeurée en-dessous de celle du traitement enherbé durant les deux premières années. En fin de saison, la stabilité des agrégats du sol était plus élevée sous couvert végétal comparativement au désherbage mécanique. Ni le rendement, ni la qualité des raisins n'ont été affectés par la régie de culture dans l'entre-rang. / Non-hardy grapevine varieties require winter protection in southern Quebec because temperature can drop to –35 °C and cause irreversible frost damage. Winter protection is provided either by geotextiles or hilling, the latter generating intensive soil disturbance twice a year. These constraints limit the adoption of intercrops because 1) their establishment and growth are concurrent with the crop, 2) hilling destroys intercrops every fall, and 3) the use of geotextiles allows the adoption of perennial intercrops but is more expensive. Although it can control weeds and mitigate soil erosion, intercropping in Quebec vineyards is limited. Moreover, grapevine response to intercropping is poorly documented under Quebec's continental climate. A randomized complete block design experiment was conducted (2018-2020) to compare mechanical weeding to two grass mixture intercrops (annual vs perennial), during vineyard establishment. Variables tested included weed control and diversity, soil aggregate stability, vine growth, and grape yield. A weedy control was also included. Cultivation was more efficient at controlling weeds than both intercrops but decreased plant species richness and diversity in comparison to other treatments. Weed density did not decrease over time and weed cover was relatively high (> 50% at the end of the growing season) under intercrops. Nevertheless, weed shoot biomass was lower under intercrops than in the weedy control during the first two years. Cultivation was also detrimental to soil structure, it showed lower aggregate stability compared to vegetated treatments by the end of the season. None of the interrow management methods had an impact on vine yield fruit quality.

La laitue (*Lactuca sativa*) est une culture d'importance au Québec qui est affectée par de nombreux agents pathogènes dont plusieurs bactéries qui causent de lourdes pertes. Actuellement, très peu de produits phytosanitaires sont homologués au Canada pour lutter contre les maladies bactériennes de la laitue notamment la tache bactérienne (*Xanthomonas campestris* pv. *vitians*) et la maladie des taches et des nervures noires (*Pseudomonas cichorii*). Cette étude avait pour objectifs : (1) de déterminer les propriétés antibactériennes envers *X. campestris* pv. *vitians* et *P. cichorii* d'extraits à base de brocoli (*Brassica oleracea* var. *italica*), navet (*Brassica rapa* subsp. *rapa*), roquette (*Eruca sativa*), canola (*Brassica napus*), radis (*Raphanus sativus*), rhubarbe (*Rheum rhabarbarum*) et canneberge (*Vaccinium macrocarpon*); (2) de déterminer *in vitro* les doses phytotoxiques des extraits chez la laitue et (3) d'évaluer l'effet de l'application foliaire des extraits sur le développement de la tache bactérienne et des symptômes de phytotoxicité chez des laitues cultivées en serre. Les extraits de rhubarbe, de canneberge, de feuilles de radis et de navet ont montré *in vitro* des propriétés bactéricides contre l'une ou l'autre des bactéries à l'étude. Les doses phytotoxiques déterminées *in vitro* de chacun des extraits étaient comparables à l'exception de l'extrait de rhubarbe qui présentait des doses phytotoxiques plus élevées. Lors des deux bioessais réalisés en serre, l'application foliaire de l'extrait de rhubarbe a réduit significativement l'incidence ou la sévérité de la tache bactérienne chez les plants de laitue des cultivars Green Tower et Grand Rapids. L'extrait de rhubarbe a toutefois causé sur le feuillage des laitues des symptômes de phytotoxicité dont la sévérité augmentait généralement avec la concentration de l'extrait et le nombre d'application. Il serait intéressant dans les travaux futurs d'identifier la(les) molécule(s) de l'extrait de rhubarbe responsable(s) de l'effet prophylactique et celle(s) causant des symptômes de phytotoxicité.

La gestion de la végétation par des moutons (GVM) ou Sheep Vegetation Management (SVM) est une méthode biologique de gestion de la végétation concurrentielle dans des plantations de conifères, relativement récente en Colombie-Britannique (C-B). La présente étude comporte un volet biologique et un volet économique. Le premier se concentre sur la réponse de la croissance de l’épinette hybride (Picea glauca x Picea engelmannii) après le broutage des moutons en comparant des sites pâturés et non pâturés. Le second consiste en une évaluation de la rentabilité du SVM selon le nombre de pâturages appliqués. Les résultats suggèrent que le pâturage favorise la croissance en longueur internodale de l’épinette hybride. Pour rendre la SVM rentable dans les plantations de conifères, il est nécessaire de raccourcir la période de rotation. Ainsi, ce mémoire permet de combler certaines lacunes existantes sur le sujet en vue de promouvoir cette méthode en C-B. / The Sheep Vegetation Management (SVM) is a relatively recent biological method to control competing vegetation in conifer plantations in British Columbia (BC). This study is structured into biological and economic components. The first is based on growth response of hybrid spruce (Picea glauca x Picea engelmannii) saplings to sheep grazing treatment through the comparison of grazed and ungrazed sites. The second is a profitability evaluation of SVM depending on the number of grazing treatments. Results suggest that grazing improve intermodal length growth of hybrid spruce. To make SVM profitable method in conifer plantations, it would be necessary to shorten the rotational period. Hence, this thesis fills the gaps that still exist on the topic and promote the use of SVM in BC.

Les organismes constituant des assemblages d’ennemis naturels des herbivores peuvent interagir de façon variable, influençant ainsi l’efficacité de la lutte biologique. En serriculture, la mouche blanche, Trialeurodes vaporariorum est effectivement contrôlée par une gamme d’ennemis naturels dont le prédateur zoophytophage, Dicyphus hesperus, le champignon entomopathogène Beauveria bassiana et le parasitoïde Encarsia formosa. Cette étude explore les interactions entre ces agents afin d’identifier celles qui sont efficaces. En laboratoire, la capacité discriminatoire du prédateur D. hesperus envers des proies saines, parasitées ou infectées a été étudiée. Le prédateur attaque tant les proies saines que les proies parasitées par E. formosa, mais rejette les proies présentant des symptômes d’infection avancée par B. bassiana. En serre expérimentale, l’impacte de B. bassiana sous sa formule commercialisée de BotaniGard® sur la lutte biologique a été évaluée pendant une saison de production de huit semaines. Une réduction la de prédation des mouches blanches par D. hesperus suggère que ce pathogène interfère avec le prédateur, ce qui pourrait être evité par l’aménagement de refuges dans l’espace et dans le temps pour le prédateur, lors de l’utilisation de B. bassiana. / In Canada, an increasing diversity of natural enemies, which includes generalist predators, is available in the control of greenhouse pests such as the greenhouse whitefly on tomato crops. Successful whitefly suppression is now achieved through the concurrent use of the specialist parasitoid Encarsia formosa, the native zoophytogphagous predatory bug Dicyphus hesperus and products such as biological insecticide BotaniGard®, an entomopathogenic formulation based on the conidia of fungus Beauveria bassiana strain GHA. In this study, experiments conducted in the laboratory and greenhouse evaluated the impact of interactions among these organisms on non-target organisms. In the laboratory, we identified an important decrease in predation of infected whitefly at late infection stages, but not of parasitized whitefly suggesting that D. hesperus may interfere with parasitoid biological control. In the greenhouse, reduced predation of B. bassiana infected whitefly by D. hesperus may be avoided by applying temporal or spatial separation between these two agents.

Le chancre du noyer cendré (CNC), causé par l’agent pathogène Ophiognomonia clavigignenti-juglandacearum Broders & Bolands (Oc-j), est la principale cause du déclin de l’espèce en Amérique du Nord. Plus de 200 noyers potentiellement résistants ont été identifiés au Québec. Des inoculations artificielles ont été réalisées sur des semis provenant de quatre sources de noix récoltées sous des noyers cendrés potentiellement résistants, sur 1 lot de semis de noyer cendré dont la résistance des parents n’est pas connue ainsi que chez un hybride (Juglans cinerea x Juglans ailantifolia) réputé résistant au CNC. La sensibilité des différentes familles, évaluée en fonction de la longueur des nécroses internes, indique que trois familles de noyers cendrés présentaient des dimensions de nécroses similaires à l’hybride et qu’elles présentaient donc une certaine résistance au CNC. Chez certains individus, les blessures d’inoculation se refermaient plus rapidement et les parties nécrosées étaient entourées par des tissus de défense que l’on associe au compartimentage. Parallèlement à ces travaux, les cimes de 30 noyers cendrés répartis sur les sites du mont Saint-Bruno et de Saint-Augustin ont été dégagées selon deux traitements de manière à évaluer si un apport de lumière accru permet de stimuler la vigueur des arbres ainsi que d’améliorer l’état de santé du noyer cendré. Les traitements consistaient, d’une part, à tailler les cimes des arbres compétiteurs afin de libérer un rayon de 5 mètres autour de la cime à dégager et d’autre part, à retirer tous les arbres compétiteurs afin de créer un puits de lumière équivalent à environ une fois la hauteur des arbres dominants. Les résultats montrent, 2 et 3 ans après le dégagement, une meilleure croissance radiale chez les arbres traités en position codominante qui est significativement différente des témoins.

La détection précoce de foyers de scolytes est une étape déterminante des opérations phytosanitaires qui doivent permettre de réduire l’impact indirect des tempêtes sur les forêts de conifères, en particulier l’impact du typographe sur les pessières. Cette détection doit idéalement être efficace, précise et économique.<p>La présente thèse portait sur le typographe, Ips typographus, en pessière dans le massif vosgien. Elle visait à étudier et à comparer les performances en termes de précision (détection, localisation et inventaire), de coût et de rapidité de mise en œuvre de différentes méthodes de détection: la surveillance au sol, la détection aéroportée par un observateur embarqué (hélicoptère et ULM), et la télédétection (photographies aérienne infrarouge et imagerie satellitaire à haute et très haute résolution).<p>Dans le chapitre « techniques de détection au sol », nous avons évalué plusieurs méthodes de suivi (par transects, le long des routes carrossables et chemins forestiers, des courbes de niveau, à partir des foyers antérieurs, le long de parcours conditionnels liés aux foyers observés). Leurs performances ont été estimées via des simulations sous SIG (système d’information géographique) et les trajets qui ont présenté les meilleurs résultats ont ensuite fait l’objet d’une validation sur le terrain. Il en ressort que ce sont les trajets le long des routes carrossables et chemins forestiers ainsi que les trajets conditionnels qui présentent les meilleurs rapports efficacité/rendement dans la détection des foyers de scolytes. Le choix d’une de ces méthodes dépendra de la taille minimum des foyers que l’on veut observer.<p>Nous avons ensuite évalué, dans le chapitre « détection aéroportée », les performances de techniques d’observations de foyers réalisées par un observateur embarqué à bord d’un hélicoptère et d’un ULM. Une première étape a consisté à optimaliser toute une série de paramètres de vol pour les deux types d’appareils afin de permettre à l’observateur embarqué d’être dans les meilleures conditions d’observation. Ensuite, nous avons évalué la précision de détection en fonction de divers types de trajets en ULM et hélicoptère. D’après nos résultats, les observations recueillies à l’aide des deux sortes appareils n’ont pas permis de détecter de manière satisfaisante les foyers de scolytes quelque soit le type de trajet utilisé. Ces résultats sont sans-doute dus, en partie, à la faible expérience des observateurs embarqués mais également aux caractéristiques spatiales des foyers d’infestation qui ne facilitent pas leur détection par ce genre de méthode. <p>Enfin, dans le chapitre « télédétection », nous avons évalué les performances qu’offrent (1) des séries temporelles d’images SPOT, (2) la photographie aérienne infrarouge et (3) des images Quickbird dans la détection de foyers de scolytes. Pour tous ces types d’images, nous avons estimé la précision d’une classification automatique des foyers d’infestation, réalisée à partir de leurs caractéristiques spectrales, texturales et environnementales, par rapport aux autres éléments présents sur l’image. Ces analyses ont mis en évidence qu’il est possible d’atteindre une précision de classification relativement bonne (>80%) des foyers d’infestation sur des photographies aériennes et sur des images satellites à très haute résolution spatiale (Quickbird) grâce à des techniques de segmentation et de classification par arbre de décision. Par contre, il ne nous a pas été possible de déterminer de façon satisfaisante la précision de classification des images SPOT (haute résolution spatiale). <p><p>Les résultats détaillés de chacune de ces méthodes de détections sont développés dans les différents chapitres de cette thèse. La discussion générale met ceux-ci en relation en abordant leurs avantages et inconvénients respectifs, et aborde les perspectives découlant de nos résultats. <p> / Doctorat en Sciences agronomiques et ingénierie biologique / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Commercialisées depuis 1996, les plantes génétiquement modifiées produisant une toxine insecticide (toxine Cry) dérivée de Bacillus thuringiensis et appelées plantes Bt ciblent certains Lépidoptères ou Coléoptères ravageurs. Au fil des ans, les surfaces cultivées en plantes Bt sont de plus en plus importantes et contrôlent de larges populations d'insectes. Pour limiter le risque de développement de populations résistantes, une stratégie agricole appelée 'Haute Dose / Zone Refuge' est actuellement recommandée aux Etats-Unis par l'Environmental Protection Agency. Cette stratégie préventive nécessite la plantation d'une 'zone refuge' composée de plantes non-Bt utilisables par le ravageur ciblé et plantée à proximité de la 'zone Bt' qui synthétise une haute dose de toxine Cry. <p><p>Mon projet de recherche s’inscrit dans le cadre de l’évaluation de l'efficacité de cette stratégie et s’articule en deux phases :une phase expérimentale et une phase théorique. La première se concentre sur la caractérisation en laboratoire de l'impact des toxines Cry sur la biologie d'un ravageur. Cette phase constitue un support au volet théorique :la mise au point d’un modèle mathématique évaluant l'efficacité de la stratégie HD/R. L'originalité de ce projet repose entre autre sur l'interactivité entre ces deux volets.<p><p>Volet expérimental. Impact des toxines Cry sur la biologie de Plodia interpunctella. Nous évaluons séparément l'impact d'une gamme de concentrations de deux toxines Cry (CryXX et CryYY) sur une série de paramètres comportementaux et biologiques d'un insecte commun des denrées stockées: Plodia interpunctella (Hübner) (Lepidoptera :Pyralidae). Ces paramètres sont sélectionnés car leur variation pourrait avoir un impact sur l'efficacité de la stratégie HD/R dans le contrôle de la résistance. Il est donc pertinent de les quantifier pour intégrer dans le modèle des ordres de grandeur réalistes et générer des résultats qui ne sont pas uniquement basés sur des spéculations théoriques.<p><p>Volet théorique A. Efficacité de la stratégie HD/R pour des plantes Bt synthétisant une ou deux toxines simultanément. La stratégie 'HD/R' a été développée pour prévenir la résistance envers les plantes Bt synthétisant une seule toxine. Or, depuis 2003, de nouvelles variétés de coton Bt synthétisant simultanément deux toxines Cry sont commercialisées (BollgardII® et WidestrikeTM). Nous évaluons, grâce au modèle que nous avons développé, l'efficacité de cette stratégie lors d'une utilisation exclusive de plantes Bt synthétisant une ou deux toxines.<p><p>Volet théorique B. Impact du ralentissement du développement des insectes sur les plantes Bt sur l'efficacité de la stratégie HD/R. Le volet expérimental met en évidence un allongement de la durée du développement des larves se nourrissant sur une diète contaminée en toxine Cry. Ce ralentissement induit une séparation temporelle entre l'émergence des adultes de la zone Bt et de la zone refuge et perturbe une hypothèse principale de la stratégie HD/R: le croisement aléatoire entre adultes, indépendamment du génotype et de la zone d'origine. Dans ce troisième chapitre, nous étudions l'impact de la perturbation du croisement aléatoire sur l'efficacité de la stratégie HD/R. Nous testons également deux options pour optimiser la stratégie en cas d'asynchronie: l'utilisation de plantes Bt synthétisant une faible concentration en toxine (atténuant le décalage entre l'émergence des adultes) ou l'augmentation de la taille de la zone refuge (favorisant la survie des individus porteurs d'allèle de sensibilité et donc optimisant la dilution de la résistance à la génération suivante). <p><p>Ce travail s'intègre dans une problématique actuelle et utilise des outils de biologie théorique (théories de la dynamique et de la génétique des populations) ainsi que le développement d'un modèle mathématique. Il apporte des éléments de réponse et de réflexion sur l'optimisation de la gestion de la résistance des insectes mais c'est aussi une illustration de la complémentarité entre la biologie expérimentale et théorique.<p><p><p>/<p><p>On the market since 1996, genetically modified plants synthesizing an insecticidal toxin (Cry toxin) stemmed from Bacillus thuringiensis, called Bt plants, target several insect pests (Lepidoptera or Coleoptera). Bt crops cover increasingly larger areas and control important pest populations The Insect Resistance Management Strategy (IRM) strategy currently recommended in the U.S.A. to limit the development of resistant populations is the High Dose / Refuge zone (HD/R) strategy. This pre-emptive strategy requires a refuge zone composed by non-Bt plants, usable by the target insect and in close proximity of the Bt zone synthesizing a high toxin concentration.<p><p>My research project contributes to the effectiveness assessment of this HD/R strategy. It is structured on two main parts: an experimental, and a theoretical section. The first part characterizes the impact of Cry toxins on the biology of an insect pest. It is the basis of the theoretical part: the implementation of a mathematical model, which evaluates the effectiveness of the HD/R strategy.<p>The originality of this project is based on the interactivity of these two components.<p><p>Experimental section. Impact of the Cry toxins on the biology of Plodia interpunctella. We assess the impact of a range of concentrations of two Cry toxins (CryXX et CryYY) on several behavioural and biological parameters of a common pest of stored products: Plodia interpunctella (Hübner) (Lepidoptera :Pyralidae). These parameters are selected because their variation could influence the effectiveness of a HD/R strategy. So, it is important to quantify these parameters so that realistic values can be integrated in our model. The results of the model are thus not based on theoretical assumptions alone.<p> <p>Theoretical section A. Effectiveness of a HD/R strategy with Bt plants synthesizing one or two toxins. Initially, the HD/R strategy has been developed to limit the resistance towards Bt plants synthesizing one toxin. However, since 2003, new Bt cotton varieties synthesize two toxins simultaneously (BollgardII® et WidestrikeTM). We assess, with our model, the effectiveness of this strategy for Bt plants synthesizing one or two toxins.<p><p>Theoretical section B. Impact of the slowing down of the insect development reared on Bt plants on the effectiveness of the HD/R strategy. The experimental part demonstrates that larvae reared on a Bt diet have a protracted development duration. The consequence of this is a temporal separation between adult emergence in the two zones (Bt zone and refuge zone). This could affect the main assumption of the HD/R strategy, i. e. random mating independently of the genotype and of the native zone. In this third chapter, we study the impact of random mating disruption on the effectiveness of a HD/R strategy. We test two options to optimise the strategy in case of asynchrony: the use of Bt plants synthesizing a lower toxin concentration (limiting emergence asynchrony) or increasing the refuge zone size (favouring the survival of insect carrying one or two susceptible allele and thus optimising the dilution of resistance at the next generation). <p><p>This work is applied to a current issue. It uses some of the tools of theoretical biology (theories of population dynamics and population genetics) and develops a mathematical model. It provides some responses and some elements of thought about insect resistance management. It is also an illustration of the complementarity between experimental and theoretical biology.<p> / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished