La hernie est une maladie racinaire affectant les Brassica, causée par Plasmodiophora brassicae. Le déploiement de variétés présentant des facteurs génétiques de résistances est le moyen de lutte principal contre cette maladie. Toutefois, l’efficacité de ces variétés résistantes dans les nouveaux systèmes d’agriculture durable, à bas intrant azoté, est encore à évaluer. Dans ce contexte, les questions de recherche posées dans cette thèse sont les suivantes : i) La modulation de la résistance à la hernie par la réduction de l’apport azoté est-elle génotype/isolat dépendante ? ii) Y-a-t-il un effet de la réduction des apports azotés sur l’architecture génétique de la résistance à la hernie chez le colza ? iii) Quels sont les réponses transcriptomiques et métabolomiques impliquées dans la réduction du développement des symptômes en condition de carence azotée ? Le criblage de la réponse de nombreux génotypes de colza vis-à-vis de plusieurs isolats de P. brassicae a été réalisé dans deux conditions de fertilisation azotée (8 mM et 1 mM de nitrate). Basé sur ces expériences, le contrôle génétique du développement des symptômes et de la production des spores de repos lors de l’infection par deux isolats (eH et K92-16) a été étudié par génétique de liaison chez une population biparentale et par génétique d’association chez un panel de colza d’hiver. Enfin, les réponses moléculaires impliquées dans la réduction du développement des symptômes observée chez le génotype ‘Yudal’ en condition 1mM ont été étudiées par des méthodes de RNA-seq et de métabolomique. L’impact de la fertilisation azotée sur la quantité de symptômes et la production de spores de repos est variable selon la combinaison génotype/isolat. Les modulations observées entraînent une augmentation de la résistance en condition 1mM. La fertilisation azotée module également l’effet (R2) de certains des Quantitative Trait Loci (QTL) impliqués dans la résistance. Dans le cas de l’isolat eH, elle affecte principalement l’effet des QTL C09 et C02. L’augmentation de résistance observée chez le génotype ‘Yudal’ en condition 1mM, vis-à-vis de l’isolat eH, semble liée à la surexpression de gènes impliqués dans l’assimilation des nitrates (famille NRT2) et dans le transport de l’auxine. / Clubroot is a Brassica root disease caused by Plasmodiophora brassicae. The use of varieties including genetic resistance factors is the most efficient strategy to manage clubroot disease. However, efficiency of these resistant varieties newly integrated in low-input agricultural systems (especially low nitrogen input) needs to be evaluated. In this context, the research questions investigated in this thesis are: i) Is clubroot resistance modulation by nitrogen fertilization genotype/isolate dependent? ii) Is there an effect of nitrogen fertilization reduction on the genetic architecture of clubroot resistance in rapeseed? iii) What are the transcriptomic and metabolomic responses implicated in symptom reduction under low nitrogen fertilization? To answer these questions, clubroot responses of several rapeseed genotypes were screened using different P. brassicae isolates under two nitrogen fertilizations (8mM and 1mM of nitrate). Based on this experiment, genetic control of symptom development and resting spore production during inoculation using two isolates (eH and K92-16) was studied by linkage analyses using a bi-parental population and by genome wide association using a winter rapeseed diversity set. Last, molecular responses implicated in symptom development, observed in ‘Yudal’ genotype under 1mM condition, were studied using RNA-seq and metabolomic methods. We revealed that impact of nitrogen fertilization on symptom quantity and resting spore production are dependent to genotype/isolate combination. Modulations observed were characterized by an increase of resistance under 1mM condition. Additionally, nitrogen fertilization modulates also the effect (R²) of some Quantitative Trait Loci implicated in clubroot resistance (QTL). Using eH isolate, nitrogen fertilization principally impacts C09 QTL and C02 QTL effects. Ultimately, increase of resistance observed on ‘Yudal’ genotype under 1mM condition, using eH isolate, seems to be related with overexpression of genes implicated in nitrate assimilation (NRT2 family) and auxin transport.

Neozygites floridana is an important natural enemy of Tetranychus urticae in many crops, including strawberry. In this crop there has been some changes in the production system from open field to low tunnel. This new system presents benefits to strawberry production, moreover this system increases problems with spider mites and some fungal plant pathogens; consequently increasing the use of pesticides. In order to integrate N. floridana in the management of spider mites in strawberry there are still many important aspects to be revealed on the biology, epizootiology of the fungus and the effect of crop systems on its prevalence in the field. For this, three studies were performed, being the first one about the effect of strawberry production systems (low tunnel and open field) and pesticide application on population dynamics of two-spotted spider mite T. urticae, its natural enemies (N. floridana and predatory mites), and plant diseases, the experiment was performed in Inconfidentes-MG. The population of T. urticae attained the highest level in treatments with chemical control of pest, independently of the crop system, low tunnel or open field. The fungus N. floridana was observed late in both crop seasons, in treatments with and without inoculative releases, and has suggested that it might be a natural occurrence of the fungus. The highest prevalence of the fungus were observed in treatments with high densities of T. urticae. The predatory mites occurred naturally during the two crop seasons, and the most abundant species was Neoseiulus anonymus (Chant) (57.5%). The incidence of fungal plant diseases are greater in the open field than in low tunnel, however it seems that the crop system do not affect the new disease \"vermelhao\". The second study aimed to reveal the abiotic and biotic factors involved in the regulation of resting spores formation in the hosts T. urticae and T. evansi. The Brazilian isolate ESALQ1420 produced a large number of resting spores (51.5%) in T. urticae at a temperature 11 °C, photoperiod of 10L:14D, light intensity of 42-46 (?mol m-2s-1), on non-senescent plants. Small percentages of mites with resting spores (0-5 %) were found for the Norwegian isolate NCRI271/04 under the conditions tested, and very low percentages of resting spores (up to 1%) were observed in T. evansi infected by the Brazilian isolate ESALQ1421.The third study was therefore conducted phylogenetic analysis of isolates of N. floridana and develops efficient real-time PCR-based analysis for detection and quantification of N. floridana propagules from the soil. The phylogenic three showed that Neozygites is a fungal group far from other Entomophthoromycota and that N. floridana present high intra-specific variability. This data indicates that the isolates from different Tetranychus species may be in fact different Neozygites species, not described yet. We developed a real-time PCR probe for detection and quantification of N. floridana in the soil. This molecular probe was successful in quantifying N. floridana at relatively high DNA concentrations seeded into the soil. / Neozygites floridana é um importante inimigo natural de Tetranychus urticae em diversas culturas, incluindo morango. Nesta cultura tem havido uma mudança no sistema de produção, passando de cultivo em campo aberto para túnel baixo. Este novo sistema apresenta benefícios na produção de morango, no entanto pode aumentar problemas com ácaros fitófagos e algumas doenças fúngicas, consequentemente aumentando o uso de agrotóxicos. Para a integração de N. floridana no manejo de ácaros fitófagos em morango, existem ainda muitos aspectos importantes a serem conhecidos sobre a biologia, epizootiologia do fungo e efeito dos sistemas de cultivo sobre a sua prevalência em campo. Para isso três estudos foram realizados, sendo o primeiro estudo sobre o efeito de sistemas de produção de morango (túnel baixo e campo aberto) e da aplicação de agrotóxicos sobre a dinâmica populacional do acaro rajado T. urticae, seus inimigos naturais (N. floridana e ácaros predadores) e doenças de plantas, o experimento foi realizado em Inconfidentes-MG. A população de T. urticae atingiu altos níveis em tratamentos com controle químico de pragas, independente do sistema de cultivo, túnel baixo ou campo aberto. O fungo N. floridana foi observado no final de ambos os ciclos de cultivos, nos tratamentos com e sem liberações inoculativas, sugerindo que houve incidência natural do fungo. As maiores prevalências do fungo foram observadas em tratamentos com altas densidades de T. urticae. Os ácaros predadores ocorreram naturalmente durante os dois ciclos de cultivo, sendo Neoseiulus anonymus (Chant) a espécie mais abundante (57.51%). A incidência de doenças fúngicas foi maior em campo aberto do que em túnel baixo, no entanto parece que o sistema de cultivo não afetou a incidência da nova doença vermelhão. No segundo estudo objetivou-se conhecer os fatores abióticos e bióticos envolvidos na formação de esporos de resistência nos hospedeiros T. urticae e Tetranychus evansi. O isolado brasileiro ESALQ1420 produziu um grande número de esporos de resistência (51.5%) em T. urticae, a uma temperatura de 11 ° C, fotoperíodo de 10F:14E, intensidade de luz de 42-46 (?mol m-2s-1), em plantas senescentes. Pequenas percentagens de ácaros com esporos de resistência (0-5%) foram encontrados para o isolado Norueguês NCRI271/04 sob as condições testadas, e muito baixas percentagens de esporos de resistência (ate 1%) foram observados em T. evansi infectados pelo isolado brasileiro ESALQ1421. O terceiro estudo objetivou analisar filogeneticamente os isolados de Neozygites patogênicos a ácaros, e desenvolver ferramenta utilizando PCR em tempo real para a detecção e quantificação de propágulos de N. floridana a partir do solo. A arvore filogenética mostrou que Neozygites e um grupo de fungos distante dos demais Entomophthoromycota, e que estes fungos apresentaram alta variabilidade intraespecífica entre isolados de N. floridana. Estes resultados indicam que isolados provenientes de diferentes espécies hospedeiras do gênero Tetranychus podem ser de fato diferentes espécies de Neozygites não descritas ainda. Desenvolveu-se uma sonda molecular para detecção e quantificação de N. floridana no solo utilizando PCR em tempo real. Esta sonda foi eficiente na quantificação de N. floridana, em concentrações relativamente altas de DNA inoculado no solo.

Neozygites floridana is an important natural enemy of Tetranychus urticae in many crops, including strawberry. In this crop there has been some changes in the production system from open field to low tunnel. This new system presents benefits to strawberry production, moreover this system increases problems with spider mites and some fungal plant pathogens; consequently increasing the use of pesticides. In order to integrate N. floridana in the management of spider mites in strawberry there are still many important aspects to be revealed on the biology, epizootiology of the fungus and the effect of crop systems on its prevalence in the field. For this, three studies were performed, being the first one about the effect of strawberry production systems (low tunnel and open field) and pesticide application on population dynamics of two-spotted spider mite T. urticae, its natural enemies (N. floridana and predatory mites), and plant diseases, the experiment was performed in Inconfidentes-MG. The population of T. urticae attained the highest level in treatments with chemical control of pest, independently of the crop system, low tunnel or open field. The fungus N. floridana was observed late in both crop seasons, in treatments with and without inoculative releases, and has suggested that it might be a natural occurrence of the fungus. The highest prevalence of the fungus were observed in treatments with high densities of T. urticae. The predatory mites occurred naturally during the two crop seasons, and the most abundant species was Neoseiulus anonymus (Chant) (57.5%). The incidence of fungal plant diseases are greater in the open field than in low tunnel, however it seems that the crop system do not affect the new disease \"vermelhao\". The second study aimed to reveal the abiotic and biotic factors involved in the regulation of resting spores formation in the hosts T. urticae and T. evansi. The Brazilian isolate ESALQ1420 produced a large number of resting spores (51.5%) in T. urticae at a temperature 11 °C, photoperiod of 10L:14D, light intensity of 42-46 (?mol m-2s-1), on non-senescent plants. Small percentages of mites with resting spores (0-5 %) were found for the Norwegian isolate NCRI271/04 under the conditions tested, and very low percentages of resting spores (up to 1%) were observed in T. evansi infected by the Brazilian isolate ESALQ1421.The third study was therefore conducted phylogenetic analysis of isolates of N. floridana and develops efficient real-time PCR-based analysis for detection and quantification of N. floridana propagules from the soil. The phylogenic three showed that Neozygites is a fungal group far from other Entomophthoromycota and that N. floridana present high intra-specific variability. This data indicates that the isolates from different Tetranychus species may be in fact different Neozygites species, not described yet. We developed a real-time PCR probe for detection and quantification of N. floridana in the soil. This molecular probe was successful in quantifying N. floridana at relatively high DNA concentrations seeded into the soil. / Neozygites floridana é um importante inimigo natural de Tetranychus urticae em diversas culturas, incluindo morango. Nesta cultura tem havido uma mudança no sistema de produção, passando de cultivo em campo aberto para túnel baixo. Este novo sistema apresenta benefícios na produção de morango, no entanto pode aumentar problemas com ácaros fitófagos e algumas doenças fúngicas, consequentemente aumentando o uso de agrotóxicos. Para a integração de N. floridana no manejo de ácaros fitófagos em morango, existem ainda muitos aspectos importantes a serem conhecidos sobre a biologia, epizootiologia do fungo e efeito dos sistemas de cultivo sobre a sua prevalência em campo. Para isso três estudos foram realizados, sendo o primeiro estudo sobre o efeito de sistemas de produção de morango (túnel baixo e campo aberto) e da aplicação de agrotóxicos sobre a dinâmica populacional do acaro rajado T. urticae, seus inimigos naturais (N. floridana e ácaros predadores) e doenças de plantas, o experimento foi realizado em Inconfidentes-MG. A população de T. urticae atingiu altos níveis em tratamentos com controle químico de pragas, independente do sistema de cultivo, túnel baixo ou campo aberto. O fungo N. floridana foi observado no final de ambos os ciclos de cultivos, nos tratamentos com e sem liberações inoculativas, sugerindo que houve incidência natural do fungo. As maiores prevalências do fungo foram observadas em tratamentos com altas densidades de T. urticae. Os ácaros predadores ocorreram naturalmente durante os dois ciclos de cultivo, sendo Neoseiulus anonymus (Chant) a espécie mais abundante (57.51%). A incidência de doenças fúngicas foi maior em campo aberto do que em túnel baixo, no entanto parece que o sistema de cultivo não afetou a incidência da nova doença vermelhão. No segundo estudo objetivou-se conhecer os fatores abióticos e bióticos envolvidos na formação de esporos de resistência nos hospedeiros T. urticae e Tetranychus evansi. O isolado brasileiro ESALQ1420 produziu um grande número de esporos de resistência (51.5%) em T. urticae, a uma temperatura de 11 ° C, fotoperíodo de 10F:14E, intensidade de luz de 42-46 (?mol m-2s-1), em plantas senescentes. Pequenas percentagens de ácaros com esporos de resistência (0-5%) foram encontrados para o isolado Norueguês NCRI271/04 sob as condições testadas, e muito baixas percentagens de esporos de resistência (ate 1%) foram observados em T. evansi infectados pelo isolado brasileiro ESALQ1421. O terceiro estudo objetivou analisar filogeneticamente os isolados de Neozygites patogênicos a ácaros, e desenvolver ferramenta utilizando PCR em tempo real para a detecção e quantificação de propágulos de N. floridana a partir do solo. A arvore filogenética mostrou que Neozygites e um grupo de fungos distante dos demais Entomophthoromycota, e que estes fungos apresentaram alta variabilidade intraespecífica entre isolados de N. floridana. Estes resultados indicam que isolados provenientes de diferentes espécies hospedeiras do gênero Tetranychus podem ser de fato diferentes espécies de Neozygites não descritas ainda. Desenvolveu-se uma sonda molecular para detecção e quantificação de N. floridana no solo utilizando PCR em tempo real. Esta sonda foi eficiente na quantificação de N. floridana, em concentrações relativamente altas de DNA inoculado no solo.