NOTICE EN COURS DE TRAITEMENT / Le tarsonème du fraisier (Phytonemus pallidus Banks) est un acarien de plus en plus problématique dans les fraisières du Québec. Puisqu'il se réfugie au cœur des plants, ce ravageur est difficilement atteignable par les agents de lutte biologique et les acaricides. L'utilisation de fraisiers sains demeure la manière la plus efficace de prévenir les infestations de tarsonèmes. Aux Pays-Bas, une technique dénommée Controlled Atmosphere Temperature Treatment (CATT) est utilisée commercialement pour désinfecter les fraisiers avant la plantation. En soumettant les transplants à des paramètres précis de température (35°C) et d'atmosphère contrôlée (50% CO2 et 10% O2) pendant 48 h, plus de 99% des acariens sont éliminés sans effets négatifs sur les plants. L'objectif de ce projet de maîtrise était de tester à plus petite échelle la technique CATT à l'aide de deux caissons expérimentaux construits à l'Université Laval. Dans un premier volet, l'efficacité de la technique hollandaise a été évaluée lors de deux essais en serre. Après quatre semaines de croissance, les plants ayant reçu le traitement CATT avaient 99,9% moins de formes mobiles de tarsonèmes que les plants témoins non-traités. Pour le deuxième volet du projet, des essais ont été réalisés chez deux producteurs de fraises afin de vérifier les effets du traitement CATT sur la vigueur des plants. Les risques de mortalité après la plantation étaient plus grands pour les plants traités, la production de stolons a été maintenue ou augmentée tandis que les rendements ont été maintenus ou diminués. Les résultats obtenus pour les deux volets du projet suggèrent que la technique CATT est hautement efficace pour contrôler le tarsonème du fraisier, mais son utilisation serait plus appropriée sur des plants destinés à la propagation que sur ceux destinés à la production de fruits. / Cyclamen mite (Phytonemus pallidus Banks) is an economically important pest of strawberry in Quebec, but control methods are currently limited. As it hides within young leaves and flower buds inside plants' crowns, the mite is hard to reach by natural enemies or pesticide applications. Establishing new fields with clean transplants remains the most effective way to prevent outbreaks. A technique called Controlled Atmosphere Temperature Treatment (CATT) is used commercially in the Netherlands to disinfect strawberry planting material. When transplants are subjected to 35°C, 50% CO2, 10% O2 under high relative humidity for 48 h, more than 99% of cyclamen mites can be eliminated without adversely affecting plant vigor. The objective of this project was to test this CATT technique on a smaller scale using two experimental units built at Université Laval. In the first part of this study, two greenhouse experiments were carried out to validate the effectiveness of the treatment. After four-week growth, mobile forms of cyclamen mites were reduced by 99.9% for plants that were treated with CATT before planting compared to untreated control plants. For the second part of the study, experiments with mother-plants, short-day strawberries and day-neutral strawberries were conducted on two farms in southern Quebec to assess the survival, yield and growth of different cultivars and types of strawberry plants that were treated before planting. Plant mortality risks were slightly higher for transplants that received CATT, runner production was either unaffected or increased while fruit yields were either unaffected or decreased. Results obtained during this project suggest that CATT is highly effective to eliminate cyclamen mites from strawberry transplants, but its application should be limited to plants intended for propagation rather than plants intended for fruit production.

Il n'existe aucune étude sur l'épidémiologie du blanc du fraisier, Sphaerotheca macularis f. sp. fragariae, réalisée sous nos conditions. Ainsi, les objectifs de cette étude étaient de déterminer la sensibilité variétale et la résistance ontogénique au blanc des feuilles de fraisiers à jour neutre et conventionnels; de comparer des systèmes prévisionnels développés pour le blanc du fraisier et d'autres cultures; et d'étudier l'influence des conditions météorologiques sur la concentration des spores de blanc dans l'air. Ce projet a permis d'acquérir une meilleure connaissance du blanc, de valider et d'améliorer un système prévisionnel du blanc du fraisier basé sur son épidémiologie et sur les conditions climatiques du Québec. Les nouvelles connaissances permettront de mieux définir les fenêtres d'application de fongicides, ce qui pourrait permettre de réduire l'utilisation de ceux-ci en diminuant le nombre total d'applications, et par le fait même, les impacts économiques et environnementaux associés à la lutte contre cette maladie.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2007. / Bibliogr.: f. 71-89. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

Chez le fraisier la balance entre floraison et développement végétatif incluant la production de stolons (tiges allongées portant les plants filles) conditionne le rendement du plant. L’objectif de la thèse était d’obtenir une meilleure compréhension des processus de développement du fraisier, la floraison, le développement végétatif des axes et le stolonnage, grâce à une étude spatio-temporelle. Trois approches complémentaires ont été développées sur six variétés non-remontantes plantées en conditions « hors sol » : (1) la modélisation des profils d’émergence hebdomadaire de fleurs, feuilles et stolons par une analyse de segmentation longitudinale, (2) l’analyse spatio-temporelle de l’architecture des plants durant une saison de production et (3) le suivi de l’expression de gènes clés liés à la floraison. (1) Les modèles univariés de détection de ruptures appliqués à chaque variable phénologique étaient basés sur l’hypothèse que les changements de phases sont synchrones entre les individus d’une même variété. Ces modèles ont permis d’identifier des phases pour chacune des variétés et chacun des trois types d’organe. Les modèles de détection de ruptures multivariés combinant les trois types d’organes ont permis de mettre en évidence une forte structuration du développement du fraisier par la floraison et le stolonnage. De plus, les variétés se regroupent autour de deux profils de floraison avec la présence ou pas d’un deuxième pic de floraison. Enfin, les modèles d’émergence de stolon montrent un synchronisme suggérant un fort effet environnemental. (2) L’analyse spatio-temporelle de l’architecture s’est basée sur un modèle de graphe arborescent multi-échelle, permettant une représentation visuelle et une analyse de la topologie du plant au cours de son développement. Cette analyse a permis de mettre en évidence des différences topologiques précoces ainsi que différentes stratégies de développement entre les variétés. Ces différences de développement expliquent en partie les différents profils de floraison. (3) Parmi les gènes étudiés pour leur expression au cours de la culture des plants de fraisier, SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CONSTANS1 (SOC1) apparait comme un marqueur de développement végétatif et de l’émergence des stolons. Une approche architecturale a également été initiée sur le fraisier diploïde. Les premiers résultats ont permis de mieux préciser le devenir des méristèmes axillaires. En conclusion, ce travail a permis d’évaluer les variétés en condition de production et d’identifier des critères de sélection pour le développement de nouvelles variétés. Il a également permis de développer de nouveaux outils qui pourront être utilisés par les sélectionneurs et les expérimentateurs. / In strawberry, the balance between flowering and vegetative development, including the production of stolons (elongated stems carrying the daughter plants), conditions the yield of the plant. The objective of the thesis was to better understand the developmental processes of strawberry plant, namely flowering, the vegetative development of axes and runnering, through a spatio-temporal study. Three complementary approaches have been developed on seasonal flowering varieties planted in "soilless" conditions: (1) modeling the weekly emergence of flowers, leaves and stolons by a longitudinal segmentation analysis, (2) spatio-temporal analysis of plant architecture during a seasonal production and (3) expression of key genes related to flowering. (1) Univariate multiple change-point models applied to each phenological variable were based on the assumption that phase changes were synchronous between individuals of a given variety. These models allowed to identify phases for each variety and each type of organ. Multivariate multiple changepoint models combining the three types of organ highlighted a strong structuring of strawberry development by flowering and runnering. Moreover, the varieties can be grouped into two profiles of flowering with the presence or not of a second period of flowering. Finally, the stolon emergence models show a synchronism suggesting a strong environmental effect. (2) Spatio-temporal analysis of the architecture relied on a multi-scale tree graph allowing visual representation and topological analysis of plant development. This analysis revealed early topological differences as well as different strategies of development between varieties. These differences in development partially explain the different flowering patterns. (3) Among the genes studied for their expression during the cultivation of strawberry plants, SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CONSTANS1 (SOC1) appears as a marker of vegetative development and stolon emergence. An architectural approach was also initiated on the diploid strawberry. First results allowed to better specify the fate of axillary meristems. In conclusion, this work allowed to evaluate the varieties in production condition and to identify selection criteria for the development of new varieties. It has also allowed the development of new tools that can be used by breeders and experimenters.

En 2001 et 2002, nous avons échantillonné 89 fraisières, réparties dans neuf régions agricoles du Québec, afin de connaître la diversité et l’abondance des différentes espèces de charançons des racines. Le sol des différentes fraisières a également été caractérisé. L’écologie saisonnière d’Otiorhynchus ovatus (L.) a été étudiée dans la grande région de Québec. Le charançon des racines le plus abondant dans les fraisières est, sans contredit, O. ovatus avec plus de 82% des captures. Aussi, il a été établi qu’il existe une corrélation entre l’abondance d’O. ovatus et le pourcentage de sable contenu dans un sol. Deux cohortes d’insectes se succèdent au champ et le pic d’abondance se situe à la fin de la période de récolte des fruits. Cette période est la plus propice pour contrôler les populations de O. ovatus avant que les femelles initient la ponte. / In 2001 and 2002, 89 strawberry fields from nine regions in Québec were sampled to determine the diversity and abundance of root weevil species. Soil characteristics were also assessed. We further studied the seasonal ecology of the strawberry root weevil, Otiorhynchus ovatus (L.) in the Québec City area. The strawberry root weevil was the most abundant species with > 82% of all captured specimens. Its abundance was positively correlated with sand in soil sample. Two cohorts of insects have been identified with a peak of abundance at the end of the fruit harvesting period. This period is most suitable for O. ovatus control as females have not yet initiated oviposition.

L’ascomycota Podosphaera aphanis est responsable de la maladie du blanc du fraisier, ce qui nécessite plusieurs applications de fongicide afin de le réprimer. Plusieurs recherches ont démontré qu’un amendement racinaire de silicium (Si), peut réduire le blanc chez différentes espèces de plantes. Par conséquent, il est probable que le Si pourrait être utilisé chez le fraisier afin de réduire l’utilisation de fongicides, une forte problématique chez cette culture. Cette étude a été réalisée afin d’évaluer le rôle prophylactique du Si contre P. aphanis. Trois et six cultivars ont été testés en 2014 et 2015, respectivement, afin de déterminer leur sensibilité à l’infection par P. aphanis en fonction de leur absorption de Si sous grand tunnel. Les fraisiers traités avec Si ont démontré une quantité significativement plus élevée de Si dans les feuilles comparativement aux plants témoins sans Si lors des deux années (P< 0,0001). Il y a eu une variation significative d’absorption de Si entre cultivars ayant le traitement de Si en 2014 et 2015 sauf lors de la période de septembre 2015 (P=0.2804). Par contre, en général, les jours courts ont absorbé plus de Si que les jours neutres de façon significative (P< 0,0001). Les deux années, le traitement de Si a réduit significativement l’intensité et l’incidence de P. aphanis sur les feuilles et les fruits (P< 0,0001) avec les cultivars Verity et Charlotte démontrant la plus grande réduction. Finalement, les plants traités avec Si ont produit significativement plus de fruits vendables en 2014 et 2015. Ces résultats appuient l’hypothèse que le Si peut être utilisé à titre préventif contre P. aphanis dans un contexte commercial. / The Ascomycota Podosphaera aphanis is responsible for strawberry powdery mildew and requires multiple fungicide applications to be controlled. Several studies have shown that silicon (Si), in the form of soil amendments, reduces powdery mildew in multiple crops. Therefore, it is probable that Si could be used for strawberry in order to reduce pesticide input which is problematic for strawberry culture. This study was conducted to evaluate the prophylactic role of Si against P. aphanis. Three and six day neutral cultivars were tested in 2014 and 2015, respectively, for their susceptibility to P. aphanis and their absorption rate of Si in a high tunnel setting. Strawberries supplied with Si showed a significant increase in Si content in leaves compared to untreated plants in both years (P< 0.0001). There was a significant difference in absorption between cultivars that had the Si treatment in 2014 and 2015 except during the period of September 2015 (P=0.2804). On the other hand, in general, June-bearing cultivars absorbed significantly more Si compared to day neutral cultivars (P< 0.0001). In both years, Si treatment significantly reduced P. aphanis intensity and incidence on leaves and fruits (P< 0.0001) with cvs. Verity and Charlotte showing the greatest reduction. Finally, plants treated with Si produced significantly more marketable fruits in both 2014 and 2015. These results support the hypothesis that Si could be used as a preventive control measure against P. aphanis in a commercial setting.

La verticilliose (Verticillium dahliae) du fraisier est une maladie importante pour laquelle la fumigation constitue le principal moyen de lutte, bien que son efficacité soit variable. Cette étude montre que la fumigation au Telone® C-17, au Vapam® ou à la chloropicrine ne permet pas de réduire l'incidence de la verticilliose du fraisier bien que la fumigation au Telone® C-17 ait réduit le nombre de microsclérotes du pathogène dans le sol. L'incorporation du compost bio ou marin n'a pas résulté non plus en une réduction de l'incidence de la maladie. Appliqués en zone fumigée, ces composts ont toutefois permis en général d'augmenter les rendements en fruits. Des essais en serre ont par ailleurs montré que les composts bio et marin favorisent le développement de la biomasse aérienne des fraisiers. Finalement, plusieurs bactéries antagonistes à V. dahliae des genres Pseudomonas, Bacillus, Paenibacillus et Arthrobacter ont été retrouvées dans ces composts.

Cette étude a permis d'évaluer, au moyen d'essais in vitro, en serre et en champ, l'effet de la fumigation et de l'application de différents composts sur le rendement des fraisiers et sur le développement de V. dahliae et de la verticilliose du fraisier. Les essais in vitro ont démontré que les extraits de composts permettent de diminuer la croissance mycélienne de V. dahliae. Au champ, la fumigation a entraîné une diminution des rendements en fruits et n'a eu aucune influence sur l'incidence de la verticilliose, alors que l'application de compost marin a permis de réduire l'incidence de la maladie. En serre, la croissance des fraisiers a généralement été stimulée par l'amendement en composts bio et marin, alors que le développement de la verticilliose semble avoir été favorisé par les amendements. À la lumière des résultats obtenus, ces travaux pourraient trouver des applications dans l'élaboration d'un programme de lutte intégrée contre la verticilliose du fraisier.

Certains champignons sont très dommageables pour les plantes mais aussi pour la conservation après récolte des produits végétaux. Les restrictions réglementaires concernant l’utilisation des fongicides nécessitent de trouver des solutions alternatives. L'amélioration de la résistance des plantes en utilisant des méthodes physiques, comme les rayonnements UV, peut présenter une alternative prometteuse en association avec d’autres méthodes dans le cadre d’une protection intégrée des cultures. L'objectif de cette thèse a été d’étudier l’effet des rayonnements UV-C sur la sensibilité des plantes aux agents pathogènes. Les rayonnements UV-C ont été appliqués durant la culture, seuls ou en combinaison à des agents de biocontrôle, ou en post-récolte. Les expérimentations ont été menées sur deux espèces végétales : le fraisier et la tomate.Sur fraisier, des traitements UV-C à une dose de 1,70 kJ/m² entraînent une diminution systématique d'environ 20 % de la sensibilité des feuilles à Botrytis cinerea et diminuent jusqu’à 50 % le nombre de feuilles attaquées par Podosphaera aphanis, l’agent causal de l’oïdium. Chez la tomate, la protection des feuilles contre B. cinerea atteint 43 % avec une dose d’UV-C cumulée de 4,0 kJ/m². Ces mêmes traitements UV-C appliqués sur fruits réduisent la sensibilité des fraises vis-à-vis de Rhizopus de 75 % mais aucun effet n’est observé vis-à-vis de B. cinerea. Au contraire, sur fruits de tomate, la sensibilité est diminuée d'environ 63 % contre cet agent pathogène. Parallèlement, des tests biochimiques et gustatifs suggèrent que la qualité des fruits n’est pas significativement améliorée ni altérée par les expositions UV-C. Malgré un effet germicide marqué des rayonnements UV-C sur feuilles de fraisiers, aucun effet bénéfique de l’application de ces rayonnements sur le niveau d’efficacité d’agents de lutte biologique n’a été mis en évidence.Nos observations sont encourageantes pour envisager une utilisation de cette méthode dans un schéma de protection intégrée des cultures. Cependant, une compréhension claire de la façon dont les rayonnements UV-C sont perçus par les plantes et traduits en mécanismes de défense est nécessaire avant que leur utilisation ne soit recommandée sur le terrain. / Some fungi are very damaging during plant cultivation and also in post-harvest storage of products. Regulatory restrictions on fungicide use require alternative solutions. Improving plant resistance using physical methods, such as aplication of UV radiation, can be a promising alternative in association with other methods as part of an integrated pest management strategy. The objective of the present thesis was to study the effect of UV-C aplication on the sensitivity of plants to fungal pathogens. UV-C radiation was applied during plant cultivation, alone or in combination with biocontrol agents, or in post-harvest. Experiments were conducted on two plant species: strawberry and tomato.On strawberry plants, UV-C treatments at 1.70 kJ/m² result in a systematic 20 % decrease in leaves sensitivity to Botrytis cinerea and in a reduction by up to 50 % of the number of leaves infected by Podosphaera aphanis, the causal agent of powdery mildew. In tomato, leaves protection against B. cinerea reaches 43 % with a cumulative dose of 4.0 kJ/m². UV-C treatments applied on fruits reduce the strawberry sensitivity to Rhizopus by 75 % but no effect is observed against B. cinerea. On the contrary, sensitivity against B. cinerea is reduced by 63 % on tomato fruit. Biochemical and taste tests suggest that fruit quality is not significantly improved or altered by UV-C treatment. Despite a marked germicidal effect of UV-C radiation on strawberry leaves, it has no significant effect on the protective efficacy of biocontrol agents.Our observations are encouraging to consider the use of this tool in an integrated crop protection scheme. However, a clear understanding of how UV-C radiations are perceived by plants and their translation into defense mechanisms is necessary before their use is recommended in the field.

Ce projet avait pour but de démontrer qu'un traitement foliaire au silicate de potassium peut induire l'accumulation de composés phénoliques ou de flavonoïdes chez la fraise et que ces molécules bioactives peuvent réduire l'incidence de la pourriture grise, favoriser le maintien de la fermeté des fruits, influencer positivement la masse sèche et le rendement photosynthétique. Nous n'avons pas été en mesure d'associer l'effet prophylactique du silicate de potasse sur la pourriture grise observé avec l'accumulation de polyphénols. Cependant, les fraises traitées au silicate de potassium étaient environ 13% plus fermes, avaient une masse sèche des racines plus élevée, étaient moins affectées (-68 %) par la pourriture grise après 11 jours de conservation et avaient une teneur en acide éllagique 30% plus élevée. Ces effets pourraient provenir d'une molécule bioactive que nous n'avons pas identifiée, possiblement, les proanthocyanidines.