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L’utilisation de molécules stimulatrices des défenses des plantes (SDP), également appelées inducteurs de résistance, constitue une alternative potentielle aux traitements fongicides conventionnels pour combattre les maladies dues à des champignons phytopathogènes. Trois SDPs, le tréhalose (TR), l’acide salicylique (SA) et l’heptanoyl d’acide salicylique (HSA), un dérivé fonctionnel du SA, protègent le blé (Triticum aestivum L.) contre l’oïdium (Blumeria graminis f.sp. tritici), lorsqu’ils sont utilisés de façon préventive. La protection obtenue n’est pas liée à un effet fongistatique direct sur la germination des spores du champignon, mais à l’induction chez le blé de défenses qui diminuent le développement de la maladie. Notre travail consistait à caractériser les mécanismes de défense mis en jeu après applications foliaires de TR, de HSA et de SA chez un cultivar de blé sensible à l’oïdium. Un suivi de l’expression de gènes marqueurs de défense, réalisé par RTqPCR, a été mené en cinétique,depuis le traitement par les SDPs jusqu'à 4 jours après infection. Les activités enzymatiques correspondantes ont été également mesurées, et l’influence indirecte des SPDs sur le processus infectieux a été observé en microscopie in planta. Ainsi, les réactions de défense déclenchées par le TR, le SA et le HSA ralentissent l’évolution de l’infection, jouant respectivement sur la germination des conidies, structures infectieuses de Bgt, sur la germination du tube germinatif appressorial (AGT) et sur la proportion d’AGTs qui parviennent à pénétrer dans les tissus foliaires. Le TR est à l’origine d’une augmentation de l’expression des gènes codant pour une lipoxygénase, une protéine de transfert des lipides et une phospholipase C, impliquées dans le métabolisme lipidique et la signalisation, et de gènes codant pour des protéines PR comme les chitinases et PR1, tous connus comme marqueurs de défense. Ainsi, les réactions déclenchées par le TR correspondent à un effet inducteur de défenseplutôt qu’à une réaction de stress osmotique. Le HSA modifie particulièrement le métabolisme lipidique, en induisant fortement et pendant toute la cinétique, l’expression du gène codant pour la LOX et l’activité correspondante, aussi bien hors contexte infectieux qu’en contexte infectieux. Cette augmentation de l’activité LOX n’est pas retrouvée chez des feuilles traitées au SA et caractérise donc le HSA. L’importance des réactions observées avec le TR, le SA et le HSA, hors contexte infectieux et en présence de Bgt amène à discuter les effets éliciteurs et potentialisateurs de ces 3 SDPs. / The use of plant elicitors, also known as resistance inducers, is an alternative to conventional fungicides to control diseases caused by phytopathogenic fungi. Three resistance inducers, trehalose (TR), salicylic acid (SA) and heptanoyl salicylic acid (HSA), a functional derivative of SA, protect wheat (Triticum aestivum L.) against powdery mildew (Blumeria graminis f . sp. tritici) when applied prior to infection. The protection obtained is not linked to any direct fungistatic effect on the fungal spore germination, but to the induction of wheat defences that impair the development of the disease. Our work aimed at characterizing the defence mechanisms triggered after foliar applications of TR, HSA and SA in a wheat cultivar susceptible to powdery mildew. Monitoring of defence markers genes expression by RTqPCR was conducted during a time-course experiment from the treatment time until 4 days after infection. Corresponding enzyme activities were also measured, and the indirect influence of elicitors on the infectious process was observed by microscopy in planta. Thus, defence responses triggered by TR, SA and HSA slow the progression of the infection, respectively altering the germination of infectious structures such as conidia, the differentiation of appressorial germ tube (AGT) and the proportion of AGTs that manage to penetrate the epidermis. TR causes an increase in the expression of genes encoding a lipoxygenase, a lipid transfer protein and a phospholipase C, which are involved in lipid metabolism and signaling, and genes encoding for PR-proteins such as chitinases and PR1, all known as markers of defence. Thus, the reactions triggered by TR match with the ones triggered during induced defence rather than during osmotic stress response. HSA specifically targeted lipid metabolism, inducing strongly and throughout the time-course, the expression ofthe gene encoding LOX and the corresponding enzyme activity, both in infectious and non-infectious contexts. This increase in LOX activity was not found in leaves treated with SA and thus characterizes HSA mode of action. The importance of the reactions observed with TR, SA and HSA, in non-infectious conditions and in the presence of Bgt have to be considered regarding either elicitation or potentiation.

L'utilisation de molécules stimulatrices de défense des plantes (SDP), également appelées inducteurs de résistance, constitute une alternative possible aux traitements fongicides conventionnels pour contrôler les maladies dues aux chanpignons phytopathogènes. Dans cette étude, nous avons mis en évidence que trois produits à caractère SDP (FSOV2, FSOV7 et FSOV10) protègent le blé (Triticum aestivum L.) contre la septoriose (Mycosphaerella graminicola, anamorphe Zymoseptoria tritici) lorsqu'ils sont utilisés de façon préventive, mais cette protection dépend fortement du cultivar considéré. Les cultivars Alixan, Premio et Altigo testés ici présentaient au départ des niveaux de résistance distincts à la septoriose. Les protections obtenues ne sont pas liées à un effet direct sur la germination des spores du champignon, mais à l'induction des mécanismes de défense chez le blé qui réduisent la nécrose foliaire et la sporulation du champignon. Ainsi, l'observation des différents stades du processus infectieux de M. graminicola en microscopie et le dosage des activités enzymatiques fongiques de dégradation des parois (CWDE) in planta révèlent que le niveau de protection induite varie avec le SDP appliqué et avec le cultivar traité. L'expression de neuf gènes impliqués dans différentes voies de défense, suivi par RTqPCR, et les activités enzymatiques peroxydase et phénylalanine ammonia lyase ont été mesurée au cours du temps, depuis le traitement par les SDP jusqu'à 5 jours après infection. Les résultats obtenus montrent, que les mécanismes de défense sont induits différemment en fonction du cultivar et en fonction du SDP appliqué. Ces résultats suggèrent que la réussite au champ des SDP est conditionnée de façon déterminante par le choix du couple SDP-cultivar. / The use of resistance inducers (RI) is a potential alternative to conventional fungicide treatments against plant fungal diseases. In the present study, we revealed that preventive applications of three RI conferred protection efficacies against M. graminicola, with protection levels varying with the wheat cultivar. Alixan, Premio and Altigo cultivars were previously known to exhibit distinct resistance levels to M. graminicola. The observed protections did not result from a direct effect on spore germination, but were related to the induction of wheat defense mechanisms. The induced resistances reduced foliar necrosis, as well as the sporulation level of the fungus. Microscopic observations of the infection process of M. graminicola and cell wall degrading enzymes (CWDE) activities measured in planta showed that the applied RI as well as the considered treated wheat cultivar influences the impact on the infection process and the protection efficacy. We investigated from the time of treatment until 5 days after inoculation plant peroxidase and phenylalanine ammonia lyase activities and the expression of nine genes involved in distinct defense pathways. Our results indicated that defense mechanisms are differently induced according both to the wheat cultivar and the RI. Therefore, the successful use of RI at the field level strongly depends on the RI-cultivar combination.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2017-02-20T12:00:31Z No. of bitstreams: 1 Cleidio da Paz Cabral.pdf: 307888 bytes, checksum: 839bdb2400d1038e8ac0b20e10e22398 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-20T12:00:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cleidio da Paz Cabral.pdf: 307888 bytes, checksum: 839bdb2400d1038e8ac0b20e10e22398 (MD5) Previous issue date: 2009-02-27 / Bacterial fruit blotch caused by Acidovorax avenae subsp. citrulli (Schaad et al.) Willems et al. is an important melon (Cucumis melo L.) disease which causes fruit value reduction and high production losses reaching 100% in rainy season. At the present there are not effective methods of controlling this disease in Brazil, and therefore research for finding alternative control methods is essential. It was studied the effect of resistance inducers for controlling bacterial fruit blotch in ‘yellow’ melon (AF4945) and ‘Pele de Sapo’ (Nilo), evaluating different application periods (10 and 15 days after plant emergency), inducer dosages (acibenzolar-S-metil- ASM - 25; 50 and 75 mg a.i. L-1; Agro-Mos® - 0.5; 1.0 and 1.5 c.p. L-1; Ecolifeâ - 2; 3 and 4 mL c.p. L-1) and plant physiology in soil supplemented or not with NPK observing plant height, fresh and dry shoot biomass and enzymatic activity. The best period for inducers application was 10 days after plant emergency. For both genotypes, ASM (50 mg a.i. L-1) and Ecolifeâ (3 mL c.p. L-1) increased incubation period until 12 and 8 days; and reduced disease incidence by 87.5 and 60%; disease index by 95.7 and 88%; and area under disease progress curve by 93.7 and 74.5%. The two inducers independent of NPK level reduced plant height, fresh and dry shoot biomass until 24.5; 41.4 and 34.2%, respectively. Onlythe peroxidase activity was detected at 5, 10 and 45 days after inducer application. Although ASM (50 mg i.a. L-1) and Ecolifeâ (3 mL p.c. L-1) had affected plant development they significantly reduced bacterial fruit blotch in both melon types, ‘yellow’ and ‘Pele de Sapo’, and should be used for the integrated management of this disease. / A mancha-aquosa causada pela bactéria Acidovorax avenae subsp. citrulli (Schaad et al.) Willems et al. é uma importante doença para a cultura do meloeiro ocasionando depreciação do valor comercial do fruto e grandes perdas na produção, que podem atingir até 100% em períodos chuvosos. Não se dispõe até o momento de medidas efetivas de controle dessa doença no Brasil o que torna imprescindível à realização de pesquisas que visem à obtenção de métodos alternativos de controle. Foi estudado o efeito de indutores de resistência no controle da mancha-aquosa em meloeiros Amarelo (AF4945) e Pele de Sapo (Nilo), em diferentes épocas de aplicação (10 e 15 dias após a emergência das plântulas) e dosagens (acibenzolar-S-metil – ASM - 25; 50 e 75 mg i.a. L-1; Agro-Mos® - 0,5; 1,0 e 1,5 p.c. L-1; Ecolifeâ - 2; 3 e 4 mL p.c. L-1); e na fisiologia da planta em solo com ou sem NPK, avaliando-se altura (AL), biomassa fresca e seca da parte aérea (BFPA, BSPA), e atividade enzimática. A melhor época para aplicação dos indutores foi dez dias após a emergência das plântulas. Considerando os dois genótipos, ASM (50 mg i.a. L-1) e Ecolifeâ (3 mL p.c. L-1) elevaram o período de incubação em até 12,6 e 8 dias e reduziram a incidência da doença em 87,5 e 60%; índice de doença em 95,7 e 88%; e área abaixo da curva de progresso da doença em 93,7 e 74,5%, respectivamente. Esses dois indutores, independente do nível de NPK, reduziram a AL,BFPA e/ou BSPA em até 24,5; 41,4 e 34,2%, respectivamente. Apenas a atividade de peroxidase foi detectada aos 5, 10 e 45 dias após a aplicação dos indutores. ASM (50 mg i.a. L-1) e Ecolifeâ (3 mL p.c. L-1) mesmo tento afetado o desenvolvimento de plantas de meloeiro, apresentaram redução significativa da intensidade da mancha aquosa tanto em meloeiro tipo Amarelo quanto Pele de Sapo, podendo ser inseridos no manejo integrado da mancha-aquosa.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2017-03-16T15:49:19Z No. of bitstreams: 1 Erick Farias Couto.pdf: 519238 bytes, checksum: 39bbbff610acf377a744dada09f340cf (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-16T15:49:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Erick Farias Couto.pdf: 519238 bytes, checksum: 39bbbff610acf377a744dada09f340cf (MD5) Previous issue date: 2008-03-03 / The cotton has been in the human history for ages; it is used to the confection of clothes and its subproducts are an important source of protein to the domestic animals. Because of its wide distribution in the Brazil, the ocurrence of disease has become more frequently. Among the diseases, great importance is given to the fusarium wilt of cotton (Fusarium oxysporum f. sp. vasinfectum) because of its potential to cause severe losses and its hard control. The present work aimed to develop alternatives to be offered to the cotton producers. The first experiment refers to the evaluation of the planting methods of cotton and the reaction of 106 cultivars in relation to the vascular wilt of fusarium. Among the methods of planting, the plastic cups was chosen because in this method the roots of the seedlings can grow more vigorously. In the water restricion method there was no ocurrence of typical simptoms of the vascular wilt. The paper towel method resulted in anormal seedlings or the seedlings were contaminated with parasites. It was possible to determinated a group with a high level of resistance among the cultivars tested. In this group, its important to say that the cultivar SP 2473-A also exhibit resistance to the ramulosis. The second experiment is reffered to the resistance induction with the abiotic inducers (acibenzolar-S-metil, metil jasmonato e fosfato de potássio) in seedlings of the cotton cultivar ‘BRS Cedro’ and the evaluation of the enzymatic activity elicited (in samples of leaves and stem) in seedlings induced (once and twice) and seedlings without the induction, inoculatedand not inoculated with Fusarium oxysporum f. sp. vasinfectum. The infection index was also evaluated in this treatments. The treatment with methyl jasmonate (two inoculations) in the stem showed the minor infection index (45,00). It was possible to correlate this treatment with the minor infection index and the high level of the enzyme superoxide dismutase in the stem. / O algodão tem acompanhado a história do homem desde tempos remotos, serve como matéria prima para a confecção de vestuário e ainda apresenta como subprodutos uma rica fonte de proteína para o consumo de animais domésticos. Devido a sua ampla distribuição em todo o Brasil, a ocorrência de doenças tem se tornado cada vez mais freqüente. Dentre as doenças, um grande destaque é dado a murcha de fusário (Fusarium oxysporum f. sp. vasinfectum), devido ao seu potencial em causar sérios prejuízos e seu difícil controle. Diante do exposto, o presente trabalho refere-se as atividades realizadas visando desenvolver uma alternativa para a cadeia produtiva do algodoeiro. O primeiro experimento refere-se a avaliação de métodos de plantio de algodoeiro e avaliação de 106 cultivares de algodoeiro em relação a murcha de fusário. Dentre os métodos de plantio avaliados, o plantio em copo plástico foi o escolhido por ter proporcionado um melhor desenvolvimento do sistema radicular das plântulas de algodoeiro. No método da restrição hídrica não ocorreu o aparecimento de sintomas característicos da murcha de fusário. O método do papel toalha resultou em plântulas anormais ou as sementes foram parasitadas com contaminantes. Entre as cultivares testadas quanto a reação a murcha de fusário foi possível estabelecer um grupo com um alto nível de resistência com destaque para a cultivar SP 2473-A, que também possui resistência contra a ramulose. O segundo experimento refere-se a indução de resistência com os indutores abióticos (acibenzolar-S-metil, metiljasmonato e fosfato de potássio) em plântulas da cultivar BRS Cedro de algodoeiro e avaliação da atividade enzimática elicitada (amostras de folhas e caule) em plantas induzidas (com uma e duas induções) e não induzidas, inoculadas e não inoculadas com Fusarium oxysporum f. sp. vasinfectum, sendo ainda realizada a avaliação do índice de infecção. O menor índice de infecção (45,00) foi obtido pelo tratamento com metil jasmonato (duas inoculações) no caule. Neste tratamento foi possível estabelecer a provável conexão entre o menor índice de infecção e um alto nível da enzima peroxidase nas folhas e da enzima superóxido dismutase no caule.

Folate sind als Überträger von C1-Fragmenten verschiedener Oxidationsstufen direkt an der Nukleinsäuresynthese beteiligt und spielen somit eine entscheidende Rolle im Zellstoffwechsel. So kann ein suboptimaler Folatstatus zur Ausprägung einer klinischen Symptomatik führen, die sich primär in Zellen mit hoher Teilungsrate manifestiert. Dabei gilt die megaloblastäre Anämie als Leitsymptom für einen akuten Folatmangel. Herausragende Bedeutung besitzen Folate in der Schwangerschaft, wo ihnen bei der Entwicklung des fetalen Nervensystems eine besondere Rolle zukommt. Bei einem zu niedrigen Serumfolatspiegel der Mutter steigt das Risiko für embryonale Missbildungen wie Neuralrohrdefekte stark an. Die weitere medizinische Relevanz der Folate steht momentan im Fokus der Forschung, wie z. B. der protektive Effekt in Bezug auf bestimmte Krebsformen, die Risikoreduktion für verschiedene kardiovaskuläre Erkrankungen sowie Zusammenhänge zwischen dem Folatstatus und neurologischen Störungen (Alzheimer, Depressionen). Allerdings kann Folat als essentielles Vitamin von Säugetieren nicht selbst synthetisiert werden, sondern muss aus externen Quellen über den Verdauungstrakt aufgenommen werden. Die Resorption aus dem Darm erfolgt nach aktuellem Kenntnisstand insbesondere über den Reduced Folate Carrier (RFC, SLC19A1) und den Proton-Coupled Folate Transporter (PCFT, SLC46A1). Trotz der Existenz dieser spezifischen Transporter ist der Folatmangel des Menschen der häufigste Vitaminmangel in Mitteleuropa. Er lässt sich durch eine ausschließlich ernährungsphysiologische Problematik nur unzureichend erklären. Interessanterweise besitzen sowohl das PCFT-Gen als auch das RFC-Gen in ihrer Promoterregion verschiedene Regulationselemente, unter anderem auch funktionell aktive DREs (Dioxin Response Element), die als Bindungsstelle für einen ligandenaktivierten Transkriptionsfaktor, den nukleären Arylhydrocarbon-Rezeptor (AhR), dienen. DREs wurden bisher hauptsächlich bei fremdstoffmetabolisierenden Enzymen wie z. B. Cytochrom P450-Isoenzymen gefunden und vermitteln bekanntermaßen die toxischen und karzinogenen Effekte von AhR-Liganden. Von besonderem Interesse sind in diesem Zusammenhang ubiquitär verbreitete Umweltkontaminanten wie die polyzyklischen und die halogenierten aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAK, HAK), da sie in der Umwelt sehr persistent sind und sich dadurch in der Lebensmittelkette anreichern. Infolgedessen wurde im Rahmen dieser Studie der mögliche Einfluss von AhR-Liganden wie TCDD (2,3,7,8-tetrachlordibenzo-p-dioxin) und B[a]P (Benzo[a]pyren) auf die carriervermittelte intestinale Folatresorption beim Menschen untersucht sowie die Regulation der Transportproteine RFC und PCFT auf transkriptioneller Ebene experimentell überprüft. Als adäquates in vitro Modell diente dabei die humane Kolonzelllinie LS180, für die zunächst eine Charakterisierung erfolgte. Mittels RT-PCR wurde der Nachweis erbracht, dass alle am Folattransport beteiligten Import-und Exportcarrier auf mRNA-Ebene exprimiert werden. Für die Transportproteine RFC und PCFT erfolgte über den Western Blot auch der Nachweis auf Proteinebene. Die Funktionalität der AhR-Signalkaskade, die über methylcholanthrenartige Induktoren wie TCDD zur Induktion von Cytochrom P450 führt, konnte im Folgenden mittels Ethoxyresorufin-O-deethylase-Assay (EROD) überprüft werden. Es zeigte sich nach Induktion mit TCDD (0,01 - 10 nM) oder B[a]P (0,01 - 1 μM) über 12 – 96 h ein hochsignifikanter, dosis- und zeitabhängiger Effekt auf die Cyp1A1 vermittelte Enzymaktivität der Ethoxyresorufin-O-deethylase in den LS180-Zellen. Dabei konnten ligandenabhängige Unterschiede im Induktionsmuster ermittelt werden. Im Anschluss wurde im intestinalen Zellmodell die initiale konzentrations- und zeitabhängige Folataufnahme bei pH 5.5 über funktionelle Aufnahmeversuche mit Tritium-markierter Folsäure untersucht und charakterisiert. Sie stellte sich als aktiver, sättigbarer Prozess dar, wobei in den unbehandelten LS180-Zellen ca. eine Verdreifachung der intrazellulären Radioaktivität über einen Zeitraum von 2,5 min beobachtet werden konnte. Als kinetische Parameter wurden ein Km-Wert von 27,91 μM sowie ein Vmax-Wert von 281,2 pmol/min berechnet. Nachfolgende Untersuchungen mit den spezifischen Inhibitoren Raltitrexed (RTX) und Pemetrexed (PMX) konnten zeigen, dass sowohl PCFT als auch RFC an der funktionellen Folsäureaufnahme bei einem pH-Wert von 5.5 in dem gewählten Versuchsaufbau beteiligt sind. Der RFC scheint jedoch einen etwas höheren Anteil an der Gesamtaufnahme zu haben als der PCFT. In LS180-Zellen, die vorher mit den Modellsubstanzen TCDD (1 bzw. 10 nM) oder B[a]P (0,1 bzw. 1 μM) über 24 - 120 h inkubiert wurden, konnte eine zeit- und dosisabhängige, statistisch signifikante Reduktion der carriervermittelten Folatresorption beobachtet werden, wobei die maximale Verminderung der Aufnahmerate ca. 75 % betrug. Da sich dieser Effekt durch die AhR-Antagonisten Salicylamid (SAL) und CH-223191 (CH) dosisabhängig umkehren ließ, erfolgt die Regulation vermutlich über den AhR-Signalweg. Um den Mechanismus der Regulation zu klären, wurde mit Hilfe der quantitativen qRT-PCR unter Verwendung von TaqMan-Sonden die Genexpression von RFC und PCFT nach Vorbehandlung mit 1 - 10 nM TCDD oder 0,1 – 1 μM B[a]P über 12 - 120 h untersucht. Analog zu den Aufnahmeversuchen konnte hier eine zeit- und dosisabhängige Reduktion beider Transporter auf transkriptioneller Ebene beobachtet werden. Auch führte eine Vorbehandlung mit CH und SAL wiederum zu einer Umkehr des Effektes, wobei CH wahrscheinlich einen ligandenselektiven AhR-Antagonisten darstellt. Zusammenfassend konnte durch die vorliegende Arbeit nachgewiesen werden, dass Cytochrom P450-Induktoren über die AhR-Signalkaskade die carriervermittelte Folatresorption in humanen Kolonzellen herabregulieren. Es erscheint anhand der gewonnen Erkenntnisse möglich, dass die Folathomoöstase durch verschiedene Umweltkontaminanten wie z. B. TCDD negativ beeinflusst werden kann und als Folge daraus auch eventuell der Folatmangel der Bevölkerung in Industrienationen zumindest teilweise erklärbar wird. Es ist darüber hinaus denkbar, dass auch andere Fremdstoffe die Folataufnahme beeinflussen, da große planare Strukturen häufig über den AhR-Weg wirken. Weiterführende Studien sind notwendig, um das Verständnis für den Einfluss von Umweltkontaminanten auf die intestinale Folataufnahme zu verbessern.

Le blé dur (Triticum durum Desf, BD), tout comme le blé tendre (Triticum aestivum L. em Thell, BT), est une céréale très touchée par la septoriose, une maladie foliaire causée par le champignon hémibiotrophe Zymoseptoria tritici. D'une part, ce présent travail a permis d'étudier l'interaction compatible du blé-Z. tritici. L'étude de l'interaction compatible chez les pathosystèmes BD/St-08-46 et BT/TO1193 a révélé l'induction des mêmes voies de défense chez les deux pathosystèmes étudiés mais avec différentes intensités. Ensuite, l'étude de l'interaction de Z. tritici avec un cultivar résistant de blé dur a mis en évidence l'association de résistance au champignon est liée à l'inhibition de la pénétration directe, la sporulation et l'activité des enzymes fongiques de dégradation des parois cellulaires de la plante (endo-β-1,4-xylanase, endo-β-1,3-glucanase et protéase). Ces derniers sembleraient être fortement liés à la sévérité de Z. tritici aussi bien chez le dur que le blé tendre. En plus, on a pu démontrer moyennant des analyses qRT-PCR l'intervention de plusieurs gènes dans la résistance du blé dur à la septoriose à savoir les gènes PR2 (β-1,3-glucanase), Chi 4 precursor (précurseur de chitinase de la classe IV), Pox (peroxydase), Msr (méthionine sulfoxide réductase) et Bsil1 (inhibiteur de protéases). D'autre part, le potentiel des stimulateurs de défenses naturelles de plantes (SDPs) à protéger aussi bien le blé dur que le blé tendre contre les maladies fongiques a été évalué. Trois extraits naturels dont les matières actives sont l'acide ascorbique (AA), des oligosaccharides de parois cellulaires de plantes (Oligos) et algue brune (Ascophyllum nodosum, A. nod) ont été testés pour la première fois sur le blé. Leur effet antifongique (direct) ainsi que l'effet inducteur des mécanismes de défense du blé (indirecte) ont été bien caractérisés moyennant des analyses moléculaires, biochimiques et cytologiques. En effet, seul l'AA a montré un effet direct sur la germination des spores et la croissance mycélienne du Z. tritici associé à l'induction des mécanismes de défense du blé. Par contre, les protections obtenues par l'Oligos et l'A. nod semblent être exclusivement liées à leurs propriétés inductrices de la défense qui ont permis de ralentir le développement du champignon ainsi que d'inhiber l'activité des CWDEs fongiques et la sporulation. D'ailleurs, il s'est avéré que les SDPs testés sembleraient agir sur les mêmes mécanismes de défense chez les deux espèces de blé. Ils pourraient induire l'activation (i) des protéines PR, (ii) les enzymes antioxidants (peroxydase et catalase), (iii) les protéines PAL et LOX (enzymes clés de la voie des phénylpropanoides et la voie des octadécanoides, respectivement) et (iv) l'accumulation des H₂O₂ et le dépôt des polyphénols au niveau des sites de pénétration du champignon, ont été mis en évidence. Egalement, ils pourraient emprunter les mêmes voies utilisées par le cultivar résistant Salim en réponse à l'infection par le champignon et pourraient même induire une réponse plus importante des gènes de défense du blé dur tels que les gènes PR2, Pox, Msr, ATPase et Bsil. De même, deux applications (préventif et curatif) des SDPs testés a révélé une protection intéressante contre la maladie associée, dans le cas de l'A. nod et des AA, à une augmentation de la teneur en chlorophylle et l'amélioration de la quantité et de la qualité du rendement du cultivar sensible Karim. Par contre, pour le cultivar résistant Salim l'application des SDPs semble être inutile. En conclusion, l'application des SDPs au bon stade et avec les bonnes concentrations sur des cultivars sensibles pourraient aboutir à des résultats d'efficacité et rendement similaires à celles des cultivars résistants. Ainsi, elle pourrait remplacer l'utilisation des cultivars résistants, surtout avec l'absence de cultivars complètement résistants disponibles pour l'agriculteur en Tunisie. / The durum wheat (Triticum durum Desf, DW) as well as the bread wheat (Triticum aestivum L. em Thell, BW) is strongly affected by septoria leaf blotch (STB) caused by the hemibiotrophic fungus Zymoseptoria tritici. First, the present work was used to study of the compatible interaction wheat-Z-tritici. The study of the compatible interaction among pathosystems BD/St-08-46 Z-tritici strain an BT/TO1193 Z-tritici strain revealed the induction of defense pathways in both studied pathosystems, but with slight differences. Then, the study of the interaction of Z. tritici with a resistant durum wheat cultivar showed the fungus resistance of association is related to the inhibition of the direct penetration, sporulation and the avtivity of the fungal enzymes degrading plant cell walls (endo-β-1,4-xylanase, endo-β-1,3-glucanase and protease). They seem to be strongly related to the severity of Z. tritici in both BW and DW. In addition, this study revealed the involvement of several genes in the resistance of DW against Z. tritici such as PR2 genes (β-1,3-glucanase), Chi 4 precursor (precursor of Class IV chitinase), Pox (peroxidase), Msr (methionine sulfoxide reductase) and Bsil (protease inhibitor). On the other hand, the potential of resistance inducers (RIs) to protect BW and DW against STB disease was evaluated. Three natural extracts based on ascorbic acid (AA), plant cell wall oligosaccharides (Oligos) and brown algae (Ascophyllum nodosum, A. nod.) were tested for the first time on wheat. Their antifungal effect (direct) and the effect of inducing wheat defense mechanisms (indirect) have been well characterized through molecular, biochemical and cytological. We recorded that only AA exhibited a direct effect on spore germination and hyphal growth of Z. tritici associated to the induction of wheat defense mechanisms. However, conferred protection by Oligos and A. nod appears to be exclusively related to their plant defense inducing properties witch promoted the decrease of fungal CWDE activities and sporulation. Moreover, tested SDPs seem to enhance same defense pathways in both wheat species. They could induce the activation of (i) PR proteins, (ii) the antioxidant enzymes (catalase and peroxidase), (iii) the protein PAL and LOX (key enzymes of the phenylpropanoid and octadecanoid pathways, respectively) and (iv) the cytological accumulation of H₂O₂ and polyphenols, were highlighted. Also, they seem to use same pathways involved in durum wheat resistance mecanisms and may even induce a higher response of defense-related genes as PR2, Pox, Msr, ATPase, and Bsil. In general, protection conferred by tested RIs seems to be dependent on their composition, but it remains constant whatever of the wheat species. Similarly, in filed tested RIs conferred as interesting protection against STB associated, in the case of the A. nod and AA, with increased chlorophyll content and improving yield quantity and quality of the susceptible cultivar Karim, while in the resistant cultivar Salim, the application of RIs seems to be useless. In conclusion, protection conferred by tested RIs seems to be dependent on their composition, but it remains constant whatever of the wheat species. The use of RIs may improve the resistance level and yield of susceptible cultivars in order to obtain similar results to the resistant cultivars. Thus, it could replace the use of resistant cultivars especially with the lack of completely resistant cultivars available to farmers in Tunisia.

Folate sind als Überträger von C1-Fragmenten verschiedener Oxidationsstufen direkt an der Nukleinsäuresynthese beteiligt und spielen somit eine entscheidende Rolle im Zellstoffwechsel. So kann ein suboptimaler Folatstatus zur Ausprägung einer klinischen Symptomatik führen, die sich primär in Zellen mit hoher Teilungsrate manifestiert. Dabei gilt die megaloblastäre Anämie als Leitsymptom für einen akuten Folatmangel. Herausragende Bedeutung besitzen Folate in der Schwangerschaft, wo ihnen bei der Entwicklung des fetalen Nervensystems eine besondere Rolle zukommt. Bei einem zu niedrigen Serumfolatspiegel der Mutter steigt das Risiko für embryonale Missbildungen wie Neuralrohrdefekte stark an. Die weitere medizinische Relevanz der Folate steht momentan im Fokus der Forschung, wie z. B. der protektive Effekt in Bezug auf bestimmte Krebsformen, die Risikoreduktion für verschiedene kardiovaskuläre Erkrankungen sowie Zusammenhänge zwischen dem Folatstatus und neurologischen Störungen (Alzheimer, Depressionen). Allerdings kann Folat als essentielles Vitamin von Säugetieren nicht selbst synthetisiert werden, sondern muss aus externen Quellen über den Verdauungstrakt aufgenommen werden. Die Resorption aus dem Darm erfolgt nach aktuellem Kenntnisstand insbesondere über den Reduced Folate Carrier (RFC, SLC19A1) und den Proton-Coupled Folate Transporter (PCFT, SLC46A1). Trotz der Existenz dieser spezifischen Transporter ist der Folatmangel des Menschen der häufigste Vitaminmangel in Mitteleuropa. Er lässt sich durch eine ausschließlich ernährungsphysiologische Problematik nur unzureichend erklären. Interessanterweise besitzen sowohl das PCFT-Gen als auch das RFC-Gen in ihrer Promoterregion verschiedene Regulationselemente, unter anderem auch funktionell aktive DREs (Dioxin Response Element), die als Bindungsstelle für einen ligandenaktivierten Transkriptionsfaktor, den nukleären Arylhydrocarbon-Rezeptor (AhR), dienen. DREs wurden bisher hauptsächlich bei fremdstoffmetabolisierenden Enzymen wie z. B. Cytochrom P450-Isoenzymen gefunden und vermitteln bekanntermaßen die toxischen und karzinogenen Effekte von AhR-Liganden. Von besonderem Interesse sind in diesem Zusammenhang ubiquitär verbreitete Umweltkontaminanten wie die polyzyklischen und die halogenierten aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAK, HAK), da sie in der Umwelt sehr persistent sind und sich dadurch in der Lebensmittelkette anreichern. Infolgedessen wurde im Rahmen dieser Studie der mögliche Einfluss von AhR-Liganden wie TCDD (2,3,7,8-tetrachlordibenzo-p-dioxin) und B[a]P (Benzo[a]pyren) auf die carriervermittelte intestinale Folatresorption beim Menschen untersucht sowie die Regulation der Transportproteine RFC und PCFT auf transkriptioneller Ebene experimentell überprüft. Als adäquates in vitro Modell diente dabei die humane Kolonzelllinie LS180, für die zunächst eine Charakterisierung erfolgte. Mittels RT-PCR wurde der Nachweis erbracht, dass alle am Folattransport beteiligten Import-und Exportcarrier auf mRNA-Ebene exprimiert werden. Für die Transportproteine RFC und PCFT erfolgte über den Western Blot auch der Nachweis auf Proteinebene. Die Funktionalität der AhR-Signalkaskade, die über methylcholanthrenartige Induktoren wie TCDD zur Induktion von Cytochrom P450 führt, konnte im Folgenden mittels Ethoxyresorufin-O-deethylase-Assay (EROD) überprüft werden. Es zeigte sich nach Induktion mit TCDD (0,01 - 10 nM) oder B[a]P (0,01 - 1 μM) über 12 – 96 h ein hochsignifikanter, dosis- und zeitabhängiger Effekt auf die Cyp1A1 vermittelte Enzymaktivität der Ethoxyresorufin-O-deethylase in den LS180-Zellen. Dabei konnten ligandenabhängige Unterschiede im Induktionsmuster ermittelt werden. Im Anschluss wurde im intestinalen Zellmodell die initiale konzentrations- und zeitabhängige Folataufnahme bei pH 5.5 über funktionelle Aufnahmeversuche mit Tritium-markierter Folsäure untersucht und charakterisiert. Sie stellte sich als aktiver, sättigbarer Prozess dar, wobei in den unbehandelten LS180-Zellen ca. eine Verdreifachung der intrazellulären Radioaktivität über einen Zeitraum von 2,5 min beobachtet werden konnte. Als kinetische Parameter wurden ein Km-Wert von 27,91 μM sowie ein Vmax-Wert von 281,2 pmol/min berechnet. Nachfolgende Untersuchungen mit den spezifischen Inhibitoren Raltitrexed (RTX) und Pemetrexed (PMX) konnten zeigen, dass sowohl PCFT als auch RFC an der funktionellen Folsäureaufnahme bei einem pH-Wert von 5.5 in dem gewählten Versuchsaufbau beteiligt sind. Der RFC scheint jedoch einen etwas höheren Anteil an der Gesamtaufnahme zu haben als der PCFT. In LS180-Zellen, die vorher mit den Modellsubstanzen TCDD (1 bzw. 10 nM) oder B[a]P (0,1 bzw. 1 μM) über 24 - 120 h inkubiert wurden, konnte eine zeit- und dosisabhängige, statistisch signifikante Reduktion der carriervermittelten Folatresorption beobachtet werden, wobei die maximale Verminderung der Aufnahmerate ca. 75 % betrug. Da sich dieser Effekt durch die AhR-Antagonisten Salicylamid (SAL) und CH-223191 (CH) dosisabhängig umkehren ließ, erfolgt die Regulation vermutlich über den AhR-Signalweg. Um den Mechanismus der Regulation zu klären, wurde mit Hilfe der quantitativen qRT-PCR unter Verwendung von TaqMan-Sonden die Genexpression von RFC und PCFT nach Vorbehandlung mit 1 - 10 nM TCDD oder 0,1 – 1 μM B[a]P über 12 - 120 h untersucht. Analog zu den Aufnahmeversuchen konnte hier eine zeit- und dosisabhängige Reduktion beider Transporter auf transkriptioneller Ebene beobachtet werden. Auch führte eine Vorbehandlung mit CH und SAL wiederum zu einer Umkehr des Effektes, wobei CH wahrscheinlich einen ligandenselektiven AhR-Antagonisten darstellt. Zusammenfassend konnte durch die vorliegende Arbeit nachgewiesen werden, dass Cytochrom P450-Induktoren über die AhR-Signalkaskade die carriervermittelte Folatresorption in humanen Kolonzellen herabregulieren. Es erscheint anhand der gewonnen Erkenntnisse möglich, dass die Folathomoöstase durch verschiedene Umweltkontaminanten wie z. B. TCDD negativ beeinflusst werden kann und als Folge daraus auch eventuell der Folatmangel der Bevölkerung in Industrienationen zumindest teilweise erklärbar wird. Es ist darüber hinaus denkbar, dass auch andere Fremdstoffe die Folataufnahme beeinflussen, da große planare Strukturen häufig über den AhR-Weg wirken. Weiterführende Studien sind notwendig, um das Verständnis für den Einfluss von Umweltkontaminanten auf die intestinale Folataufnahme zu verbessern.

Introduction : Le virus respiratoire syncytial (RSV) est associé à des taux élevés de morbidité et de mortalité non seulement chez les jeunes enfants, en particulier les nourrissons et ceux atteints de cardiomyopathie congénitale, mais aussi chez les personnes de tous âges immunodéprimées et chez les personnes âgées. Les options thérapeutiques actuelles se limitent à une prophylaxie par anticorps monoclonaux réservée aux nourrissons à haut risque de maladie grave associée au RSV. Le développement de nouveaux antiviraux est donc urgent. Les antiviraux ciblant les protéines de l'hôte constituent une alternative émergente aux antiviraux classiques ciblant les protéines virales qui présentent des risques de développement de résistances. L'autophagie est un mécanisme cellulaire qui peut favoriser ou limiter la réplication virale. Nos travaux en cours suggèrent que l'autophagie dans les cellules épithéliales des voies respiratoires humaines (AECs) offre une protection antivirale contre RSV. Objectif : L'objectif de cette étude est d'évaluer la capacité de divers molécules induisant l'autophagie (AID) approuvés par la FDA à inhiber la réplication du RSV dans les AECs. Méthodes : Afin de quantifier l'induction de l'autophagie, la réplication du RSV et la viabilité cellulaire à l'aide d'un système d'imagerie à haut-débit, nous avons développé un essai utilisant des cellules A549, une lignée cellulaire modèle de cellules épithéliales respiratoires, la protéine LC3-RFP comme marqueur d’autophagie, un virus RSV recombinant exprimant la protéine GFP, et un marquage avec le SYTOX-Orange et le DAPI pour évaluer la viabilité cellulaire. Résultats et discussion : En utilisant la Torin-1, un AID caractérisé qui agit de manière mTOR -dépendante, nous avons confirmé que notre essai permet de mesurer l’induction de l’autophagie. De plus, nous avons constaté que la Torin-1 diminue significativement la réplication du RSV-GFP de manière dose-dépendante. Conclusion : En résumé, notre étude a permis de mettre en place un système expérimental à haut débit pour la caractérisation de l’effet des AIDs sur l’autophagie et leur impact sur la réplication du RSV. Nos résultats permettent de montrer que l’induction de l’autophagie corrèle avec la diminution de la réplication de RSV. Ces données devront être complétées par l’utilisation d’autres AIDs pour identifier des molécules approuvées par la FDA qui présentent une activité anti-RSV in vitro. / Introduction: Respiratory syncytial virus (RSV) is associated with high rates of morbidity and mortality not only in young children, particularly infants and those with congenital cardiomyopathy, but also in immunocompromised people of all ages and in the elderly. Current treatment options are limited to monoclonal antibody prophylaxis reserved for infants at high risk of serious illness associated with RSV. The development of new antivirals is therefore urgent. Antivirals targeting host proteins are an emerging alternative to conventional antivirals targeting viral proteins that pose risks of resistance development. Autophagy is a cellular mechanism that can promote or limit viral replication. Our ongoing work suggests that autophagy in human airway epithelial cells (AECs) provides antiviral protection against RSV. Objective: The objective of this study is to evaluate the ability of various FDA-approved autophagy-inducing molecules (AIDs) to inhibit RSV replication in AECs. Methods: In order to quantify autophagy induction, RSV replication and cell viability using a high-throughput imaging system, we developed an assay using A549 cells, a cell line model of respiratory epithelial cells, the LC3-RFP protein as an autophagy marker, a recombinant RSV virus expressing the GFP protein, and labeling with SYTOX-Orange and DAPI to assess cell viability. Results and discussion: Using Torin-1, a characterized AID that acts in an mTOR-dependent manner, we confirmed that our assay can measure the induction of autophagy. Furthermore, we found that Torin-1 significantly decreases RSV-GFP replication in a dose-dependent manner. Conclusion: In summary, our study allowed to set up a high-throughput experimental system for the characterization of the effect of AIDs on autophagy and their impact on RSV replication. Our results show that the induction of autophagy correlates with the decrease in RSV replication. These data should be supplemented by the use of other AIDs to identify FDA-approved molecules that exhibit anti-RSV activity in vitro.

El foc bacterià és una malaltia que afecta a plantes de la família de la rosàcies, causada pel bacteri Erwinia amylovora. El seu rang d'hostes inclou arbres fruiters, com la perera, la pomera o el codonyer, i plantes ornamentals de gran interès comercial i econòmic. Actualment, la malaltia s'ha dispersat i es troba àmpliament distribuïda en totes les zones de clima temperat del món. A Espanya, on la malaltia no és endèmica, el foc bacterià es va detectar per primer cop al 1995 al nord del país (Euskadi) i posteriorment, han aparegut varis focus en altres localitzacions, que han estat convenientment eradicats. El control del foc bacterià, és molt poc efectiu en plantes afectades per la malaltia, de manera que es basa en mesures encaminades a evitar la dispersió del patogen, i la introducció de la malaltia en regions no endèmiques. En aquest treball, la termoteràpia ha estat avaluada com a mètode d'eradicació d'E. amylovora de material vegetal de propagació asimptomàtic. S'ha demostrat que la termoteràpia és un mètode viable d'eradicar E. amylovora de material de propagació. Gairebé totes les espècies i varietats de rosàcies mantingudes en condicions d'humitat sobrevivien 7 hores a 45 ºC i més de 3 hores a 50 ºC, mentre que més d'1 hora d'exposició a 50 ºC amb calor seca produïa danys en el material vegetal i reduïa la brotació. Tractaments de 60 min a 45 ºC o 30 min a 50 ºC van ser suficients per reduir la població epífita d'E. amylovora a nivells no detectables (5 x 102 ufc g-1 p.f.) en branques de perera. Els derivats dels fosfonats i el benzotiadiazol són efectius en el control del foc bacterià en perera i pomera, tant en condicions de laboratori, com d'hivernacle i camp. Els inductors de defensa de les plantes redueixen els nivells de malaltia fins al 40-60%. Els intervals de temps mínims per aconseguir el millor control de la malaltia van ser 5 dies pel fosetil-Al, i 7 dies per l'etefon i el benzotiadiazol, i les dosis òptimes pel fosetil-Al i el benzotiadiazol van ser 3.72 g HPO32- L-1 i 150 mg i.a. L-1, respectivament. Es millora l'eficàcia del fosetil-Al i del benzotiadiazol en el control del foc bacterià, quan es combinen amb els antibiòtics a la meitat de la dosi d'aquests últims. Tot i que l'estratègia de barrejar productes és més pràctica i fàcil de dur a terme a camp, que l'estratègia de combinar productes, el millor nivell de control de la malaltia s'aconsegueix amb l'estratègia de combinar productes. Es va analitzar a nivell histològic i ultrastructural l'efecte del benzotiadiazol i dels fosfonats en la interacció Erwinia amylovora-perera. Ni el benzotiadiazol, ni el fosetil-Al, ni l'etefon van induir canvis estructurals en els teixits de perera 7 dies després de la seva aplicació. No obstant, després de la inoculació d'E. amylovora es va observar en plantes tractades amb fosetil-Al i etefon una desorganització estructural cel·lular, mentre que en les plantes tractades amb benzotiadiazol aquestes alteracions tissulars van ser retardades. S'han avaluat dos models (Maryblyt, Cougarblight) en un camp a Espanya afectat per la malaltia, per determinar la precisió de les prediccions. Es van utilitzar dos models per elaborar el mapa de risc, el BRS-Powell combinat i el BIS95 modificat. Els resultats van mostrar dos zones amb elevat i baix risc de la malaltia. Maryblyt i Cougarblight són dos models de fàcil ús, tot i que la seva implementació en programes de maneig de la malaltia requereix que siguin avaluats i validats per un període de temps més llarg i en àrees on la malaltia hi estigui present. / Fire blight, caused by the bacterium Erwinia amylovora, is a serious disease of rosaceous plants that affects fruit trees such as pear, apple or quince, and ornamental plants with great commercial and economic interest. The disease is spread and well distributed in all temperate regions of the world. In Spain, where the disease is non endemic, fire blight was first detected in 1995 in the North of the country (Euskadi) and later, several new outbreaks have appeared in other locations that have been properly eradicated. Control of fire blight is very slightly effective in affected plants and is based on measures to avoid the spread of pathogen, and the introduction of disease in non-endemic regions. In this work, thermotherapy has been evaluated as a method for eradication of E. amylovora from symptomless propagating plant material. It has been demonstrated that heat is a viable method for eradicating E. amylovora from the propagation material of the pear. Almost all rosaceous species and cultivars maintained under moist conditions survived 7 hours at 45 ºC and up to 3 hours at 50 ºC, while more than 1 hour of exposure at 50 ºC under dry heat injured plants and reduced shooting. However, 60 min at 45 ºC or 30 min at 50 ºC were enough to reduce epiphytic E. amylovora population on pear budwoods to non-detectable level (5 x 102 cfu g-1 f.w.). Phosphonate derivatives and benzothiadiazole were effective in fire blight control in pear and apple, under laboratory, greenhouse and field conditions. Plant defense inducers reduced disease levels to 40-60%. The minimal time intervals to achieve the best control of disease were 5 days for fosetyl-Al, and 7 days for ethephon and benzothiadiazole, and the optimal doses of fosetyl-Al and benzothiadiazole were 3.72 g HPO32- L-1 and 150 mg a.i. L-1, respectively. The efficacy of fosetyl-Al and benzothiadiazole in fire blight control was improved when consecutively sprayed (combined strategy) with a half-reduced dose of antibiotics. Although the mixed strategy is more practical and easier to apply in the orchard than the combined one, the best level of fire blight control was achieved with the combined strategy. The effect of benzothiadiazole and phosphonates in Erwinia amylovora-pear interaction was analyzed at histological and ultrastructural level. Neither benzothiadiazole, nor fosetyl-Al, nor ethephon induced structural changes in pear leaf tissues 7 days after their application. However, after E. amylovora inoculation structural cell disorganization was observed in fosetyl-Al and ethephon-sprayed plants, while in benzothiadiazole-sprayed plants these tissue alterations were delayed. Two predictive models (Maryblyt and Cougarblight) were evaluated in an orchard naturally affected by fire blight in Spain, to determine the accuracy of the predictions. The combined BRS-Powell model and the modified BIS95 model were also evaluated. Results showed two clearly differentiated geographical areas with high and low fire blight risk. Maryblyt and Cougarblight are easy models to use, but their implementation in disease management programs must be evaluated and validated for more seasons and in areas where the disease is present.