Le résumé en français n'a pas été communiqué par l'auteur. / Le résumé en anglais n'a pas été communiqué par l'auteur.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2007. / Titre de l'écran-titre (visionné le 5 mai 2008). Bibliogr.

Thèse (LL.D.)--Université Laval, 2004. / Bibliogr. Publié aussi en version électronique.

Thèses (M.Sc.A.)--Université de Sherbrooke (Canada), 1999. / Titre de l'écran-titre (visionné le 20 juin 2006). Publié aussi en version papier.

La canneberge à gros fruits (Vaccinium macrocarpon) est une production très importante au Québec, qui se situe au deuxième rang dans la production mondiale de ce petit fruit. La problématique principale de cette culture réside dans la pourriture du fruit de la canneberge (PFC), dont plusieurs champignons pathogènes sont responsables. Les conséquences de la PFC se traduisent, dans la plupart des cas, par des pertes économiques élevées pour les producteurs, pouvant notamment affecter jusqu'à 33 % de la production. Bien que plusieurs typologies de pourritures - selon les symptômes exprimés - puissent être regroupées dans le complexe de la PFC, de façon générale il est possible de regrouper les différentes pourritures en deux catégories : la pourriture au champ et la pourriture d'entreposage. Encore aujourd'hui, les agents pathogènes responsables de la PFC sont identifiés sur la base d'observations microscopiques des caractères morphologiques du champignon isolé en culture pure, un processus long et imprécis si le diagnosticien n'a pas des connaissances pointues en mycologie. Afin d'améliorer le processus d'identification, le premier volet de ce projet de recherche a été défini pour pouvoir analyser les fruits avec un test de diagnostic spécifique multiplex PCR. Un des avantages de cette technique moléculaire est celui d'éviter les longues étapes nécessaires à l'identification morphologique des champignons impliqués. Douze champignons pathogènes habituellement retrouvés dans les canneberges ont été analysés et, après avoir identifié des zones discriminantes dans leurs régions ITS (internal transcribed spacer), des amorces spécifiques permettant l'amplification de ces zones ont été développées. Ces amorces ont été validées avec les souches pures des 12 champignons pathogènes, ainsi qu'avec des fruits prélevés dans des cannebergières. Les marqueurs moléculaires ont ensuite été assemblés en deux groupes afin de créer et optimiser le test multiplex, subséquemment validé avec 1) l'ADN des 12 souches pures, 2) l'ADN des isolats extraits des canneberges et 3) des mélanges de plusieurs ADN fongiques. Le second volet du projet de doctorat a été construit à partir d'une découverte issue de l'étape de validation de l'outil moléculaire. En analysant les champignons présents dans les fruits pourris échantillonnés en 2017, il a été constaté qu'un champignon, vraisemblablement non inclus dans la liste initiale des 12, se retrouvait de façon récurrente dans les échantillons. Afin de valider l'hypothèse qu'une 13e espèce appartenant à la PFC était présente principalement au Québec, des analyses approfondies ont été menées sur des sections du génome de cette espèce. Étonnamment, ces analyses ont démontré qu'il s'agissait de Godronia cassandrae, une des espèces pourtant visées par l'outil moléculaire. L'erreur provenant d'une mauvaise identification d'une culture pure reçue, le test PCR a été optimisé pour que l'outil moléculaire puisse détecter correctement cette espèce. Cet ajustement a mis en lumière que G. cassandrae occupe le premier rang des agents fongiques responsables de la PFC au Québec, nonobstant le moment d'échantillonnage ou les méthodes culturales des fermes analysées. Le troisième volet du projet a voulu valider l'hypothèse que, grâce au test multiplex, il était possible de dresser un portrait précis des agents pathogènes responsables de la PFC présents au Québec. Ainsi, une analyse à grande échelle de nombreux échantillons venant de trois fermes du Québec a été menée. Pour ce faire, 7825 fruits, repartis sur : i) trois moments d'échantillonnage, ii) trois gestions de culture et iii) huit cultivars différents, ont été analysés avec le test de diagnostic moléculaire. Les résultats obtenus ont indiqué que quatre espèces, G. cassandrae, Colletotrichum fructivorum, Allantophomopsis cytisporea, et Coleophoma empetri étaient systématiquement prédominantes quels que soient les paramètres étudiés. Les productions conventionnelles, par rapport aux productions biologiques, ont montré une réduction significative de la richesse fongique et de l'abondance relative des espèces pathogènes. Par ailleurs, l'analyse comparative des fruits au champ ou en entrepôt, ou entre cultivars, a révélé une surprenante similarité des espèces associées à la PFC. Finalement, le quatrième volet portait sur une analyse plus intensive concernant la pourriture noire. Cette typologie de pourriture est en effet problématique pour les producteurs de l'est du Canada et ce, depuis quelques années. Aujourd'hui la pourriture noire est attribuée à trois champignons : A. cytisporea, Allantophomopsis lycopodina et Strasseria geniculata, mais l'étiologie de la maladie demeure incertaine. Dans le but de démystifier partiellement la pourriture noire, une analyse plus approfondie a été menée, visant non seulement l'analyse des fruits, mais aussi de toutes les parties végétales de l'arbuste. En voulant valider l'hypothèse qu'il est possible de déterminer précisément le stade temporel de propagation des champignons impliqués, ce volet du projet a en effet permis de recueillir des informations utiles au sujet de l'épidémiologie de la pourriture noire. Selon toute évidence, il semblerait que la contamination aurait lieu déjà à la floraison, car des détections significatives ont été observées à ce stade. Parallèlement, la contamination à la récolte ne semblerait pas être la principale porte d'entrée des champignons pathogènes, car des analyses moléculaires menées sur l'eau échantillonnée dans les bassins de canneberge ont démontré que la présence des agents pathogènes dans ces échantillons n'était pas quantifiable. Suite au développement innovateur d'un outil moléculaire pour le diagnostic de la PFC, ce projet de doctorat a permis de fournir des informations précieuses sur la composition fongique de la PFC et d'avancer les connaissances de cette maladie complexe, notamment concernant les quatre espèces fongiques principalement impliquées au Québec. De plus, des nouvelles informations ont permis d'éclairer certains aspects de la pourriture noire, une maladie en voie de devenir de plus en plus problématique au Québec. Ce projet de doctorat a ainsi contribué au développement d'un nouvel outil de diagnostic de la PFC, lequel a permis de générer des informations d'une amplitude sans précédent à l'égard de l'étiologie de la maladie. Ces nouvelles informations pourront être exploitées par les producteurs de canneberges du Canada afin de mieux gérer la PFC. / The American cranberry (Vaccinium macrocarpon) is a very important production in Quebec, which ranks second in the world production of this berry. The main problem with this crop is cranberry fruit rot (CFR) caused by several pathogenic fungi. The consequences of CFR translate, in most cases, into high economic losses for growers since this disease can affect up to 33% of the yearly production. Although several types of rots - depending on the symptoms expressed - can be a part the CFR complex, it is generally possible to group the different rots into two main categories: field rots and storage rots. As of today, the pathogens responsible for CFR are identified on the basis of microscopic observations of the fungus isolated in pure culture, a long and imprecise process if the diagnostician does not have in-depth knowledge of mycology and fungal morphology traits. In order to improve the identification process, the first part of this research project aimed to analyze the fruits with a specific multiplex PCR diagnostic tool. This molecular technique allows to avoid the long steps necessary for the morphological identification of the fungi involved. Twelve pathogenic fungi usually found in cranberries were analyzed and, after having identified discriminating zones in their ITS (internal transcribed spacer) regions, specific primers allowing the amplification of these zones were developed. These primers were validated with pure strains of the 12 pathogenic fungi, as well as with fruits taken from cranberry fields. The molecular markers were then assembled into two groups in order to create and optimize the multiplex test, and subsequently validated with 1) the DNA of the 12 pure strains, 2) the DNA of the isolates extracted from the cranberries and 3) mixtures of several CFR fungal DNA's. The second part of this doctoral project was built from a discovery resulting from the validation step of the molecular tool. By analyzing the fungi present in rotten fruits sampled in 2017, it was found that a fungus, presumably not included in the initial list of targets, was found repeatedly in the samples. In order to validate the hypothesis that a 13th species belonging to the CFR was mainly present in Quebec, in-depth analyzes were carried out on sections of the genome of this species. Surprisingly, these analyzes showed that it was Godronia cassandrae, one of the species targeted by the molecular tool. After determining that one of our pure cultures was wrongly identified, we optimized the PCR test so that the molecular tool could correctly detect this species. This adjustment highlighted that G. cassandrae ranks first among the fungal agents responsible for CFR in Quebec, regardless of the sampling time or the cultural regime of the farms analyzed. The third part of the project sought to validate the hypothesis that, thanks to the multiplex tool, it was possible to draw an accurate portrait of the pathogens responsible for CFR present in Quebec. In order to validate this hypothesis, a large-scale analysis of different samples from three farms in Québec was carried out. To do this, 7825 fruits spread over: i) three sampling times, ii) three cultural regimes and iii) eight different cultivars, were analyzed with the molecular diagnostic tool. The results obtained indicated that four species, G. cassandrae, Colletotrichum fructivorum, Allantophomopsis cytisporea, and Coleophoma empetri were systematically predominant regardless of the parameters studied. Conventional productions, compared to organic productions, showed a significant reduction in fungal richness and relative abundance of pathogenic species. Moreover, the comparative analysis of fruits in field or in storage, or between cultivars, revealed a surprising similarity of species associated with CFR. Finally, the fourth chapter focused on a more intensive analysis concerning black rot. This type of rot has been an acute problem for producers in Eastern Canada for several years. Today, black rot is attributed to three fungi: A. cytisporea, Allantophomopsis lycopodina and Strasseria geniculata, but the etiology of the disease remains uncertain. In order to partially demystify black rot, a more in-depth analysis was carried out, aimed not only at the analysis of the fruits, but also of all plant parts of V. macrocarpon. According to our results, it seems that contamination could already take place at blooming, since significant detections were observed at this stage. At the same time, contamination at harvest does not seem to be the main entry point for pathogenic fungi, since molecular analyses performed on water sampled in cranberries' fields showed that the presence of pathogenic fungi in these samples was not quantifiable. Following the innovative development of a molecular tool for the diagnosis of CFR, this doctoral project provides valuable information on the fungal composition of CFR and advanced knowledge of this complex disease, particularly concerning the four fungal species mainly involved in Quebec. In addition, new information shed some light on certain aspects of black rot, a disease that is becoming increasingly problematic in Quebec. Our results have thus contributed to the development of a new diagnostic tool for CFR, and generated information of an unprecedented magnitude regarding the etiology of the disease. This new information can be exploited by Canadian cranberry growers to better manage CFR.

La tache bactérienne (Xanthomonas campestris pv. vitians) et la maladie des taches et des nervures noires (Pseudomonas cichorii) sont responsables de lourdes pertes dans la culture de la laitue. Comme très peu de produits phytosanitaires sont présentement homologués au Canada pour lutter contre les maladies bactériennes de la laitue, peu d'options s'offrent aux producteurs. Il est donc urgent de développer des produits antibactériens qui pourraient rapidement trouver des applications dans cette culture. L'exploitation des propriétés antimicrobiennes de différents sels utilisés dans l'industrie alimentaire ou d'extraits végétaux apparaît une voie prometteuse. Cette étude, comportant cinq volets, s'inscrit dans ce contexte. Au cours du premier volet des travaux, la phytotoxicité de cinq sels (benzoate de sodium, bicarbonate de sodium, carbonate de sodium, métabisulfite de sodium, sorbate de potassium) a été déterminée au moyen d'essais in vitro avec des disques foliaires de laitue et d'essais en serre avec des plants de laitue. Appliqués sur des plants de laitue, inoculés avec P. cichorii, à une concentration ne causant que des symptômes faibles ou modérés de phytotoxicité, les sels à l'étude n'ont pas affecté significativement (p ≤ 0,01) la survie de P. cichorii sur le tissu foliaire et n'ont pas réduit significativement (p ≤ 0,01) la gravité de la maladie des taches et des nervures noires. Au cours du deuxième volet des travaux, différents extraits hydro-éthanoliques à base de résidus d'espèces horticoles ou d'essences forestières ont été testés in vitro pour leur activité antibactérienne envers X. campestris pv. vitians et P. cichorii. Les résultats obtenus montrent d'une part, que les extraits d'essences forestières présentent une plus forte activité antibactérienne et d'autre part, que l'activité antibactérienne varie selon l'espèce et la structure utilisées dans la préparation de l'extrait et selon le lot considéré d'un même extrait. Davantage d'extraits de résidus d'essences forestières ont été soumis, au cours du troisième volet des travaux, à un test de diffusion sur gélose afin d'évaluer leur activité antibactérienne. Selon le diamètre de la zone d'inhibition, l'extrait éthanolique de feuilles d'érable à sucre récoltées au sol à l'automne (FESRSA) ainsi que les extraits hydro-éthanoliques (50%, v/v) de FESRSA et de feuilles vertes d'érable à sucre ont montré la plus forte activité antibactérienne contre P. cichorii et X. campestris pv. vitians. Chez des plants de laitue cultivés en serre, inoculés avec l'une ou l'autre de ces bactéries, l'application foliaire de l'extrait éthanolique de FESRSA (3,2 g/L) a réduit significativement (p ≤ 0,05) la gravité de la tache bactérienne et ce, sans causer de symptômes de phytotoxicité susceptibles de nuire à la commercialisation de la laitue. L'extrait éthanolique de FESRSA (1,6 et 3,2 g/L) a également réduit significativement la gravité de la maladie des taches et des nervures noires (une expérience sur deux). L'extrait de FESRSA a été fractionné par chromatographie en phase liquide à haute performance (CLHP) et le composé antibactérien présent dans l'extrait a été identifié à l'aide d'un système UPLC/Q-Tof-MS (quatrième volet). La géraniine (C₄₁H₂₈O₂₇, 952,0818 g/mol), identifiée comme le principal composé antibactérien, a par la suite été purifiée par CLHP préparative et son activité antibactérienne in vitro a été déterminée pour les deux bactéries à l'étude. Sur la base des concentrations minimales inhibitrices et des concentrations minimales létales, la bactérie X. campestris pv. vitians s'est avérée davantage sensible à la géraniine. Dans le but d'en connaître davantage sur le mécanisme responsable de l'activité antibactérienne de la géraniine, l'effet de cette dernière sur l'intégrité de la membrane plasmique et l'ultrastructure bactérienne a été étudié chez X. campestris pv. vitians (cinquième volet). Les observations en microscopie électronique en transmission révèlent que la géraniine a causé des altérations morphologiques chez cette bactérie, y compris une dégradation de ses enveloppes, comme le suggèrent également les essais réalisés avec un fluorochrome (SYTOX Green) marquant les acides nucléiques et pénétrant uniquement les membranes endommagées. Les résultats obtenus au cours de cette étude contribuent à l'avancement des connaissances dans le domaine des composés antibactériens, notamment celles relatives à leur utilisation à des fins phytosanitaires chez la laitue. Cette étude pourrait éventuellement mener à la mise au point d'un nouveau produit phytosanitaire à base de FESRSA pour lutter contre les maladies bactériennes de la laitue tout en favorisant la valorisation de résidus lignocellulosiques.

Le nématode à kyste du soya (NKS), Heterodera glycines, est la principale cause de pertes économiques chez le soya aux États-Unis. Au Canada, on le retrouve en Ontario depuis 1988 et il continue à gagner du terrain chaque année. Il a été répertorié pour la première fois au Québec en 2013, et les producteurs de soya québécois ont déjà commencé à déployer des outils pour sa répression. La méthode de lutte la plus utilisée contre cet organisme est l’utilisation de gènes de résistance quantitative combiné à la rotation des cultures. Par contre, l’organisme causant le plus de dommages chez le soya à l’heure actuelle au Québec est la pourriture phytophthoréenne, causée par l’oomycète, Phytophthora sojae. Cette maladie racinaire peut, elle aussi, être réprimée grâce à des cultivars génétiquement résistants (résistance qualitative à gènes Rps). Sachant que le NKS se retrouve déjà dans certaines régions du Québec où sévit également P. sojae, il devient urgent de déterminer si les cultivars de soya présentement utilisés exprimeront une résistance satisfaisante contre ces agents pathogènes majeurs. Dans ce contexte, l’objectif principal de ce projet était d’évaluer l’interaction entre ces deux agents pathogènes du soya en fonction de la résistance (qualitative à gènes Rps / résistance quantitative au NKS) des cultivars utilisés. L’étude, réalisée en système hydroponique, a permis de démontrer qu’en présence d’un cultivar sensible aux deux organismes, P. sojae a un impact négatif sur la capacité du NKS à produire des kystes. Cela suggère que P. sojae pourrait influencer le développement du NKS. La présence du nématode, quant à elle, n’a pas influencé l’efficacité de la résistance qualitative à gènes Rps contre P. sojae. En conséquence, les cultivars résistants aux deux agents pathogènes représentent une bonne option pour prévenir et lutter contre ces affections. / The soybean cyst nematode (SCN), Heterodera glycines, is the leading cause of economic losses in soybean in the United States. In Canada, it has been found in Ontario in 1988 and continues to spread every year. It was identified for the first time in Quebec in 2013 and soybean growers have already begun to deploy management tools. The most commonly used control method against SCN is the use of quantitative resistance genes and crop rotation. However, the most damaging organism in soybean in Quebec currently is Phytophthora root rot, caused by Phytophthora sojae. This root disease can also be controlled by genetically resistant cultivars (qualitative resistance with Rps genes). Because SCN is now present in regions struggling with P. sojae, it is important to determine if the cultivars will express sufficient resistance against these two major pathogens. In this context, the main objective of this project was to evaluate the interaction between these two organisms on soybean, according to the resistance (qualitative Rps genes/ or quantitative resistance to SCN) of the cultivars used. This study, in a hydroponic system, demonstrated that P. sojae has a negative impact on SCN capacity to produce cysts produced. This suggests that P. sojae might influence SCN development. On the other hand, resistant cultivars were not affected by the presence of both pathogens and the presence of the nematode did not influence the efficacy of qualitative Rps resistance gene against P. sojae. As a result, cultivars resistant to both pathogens are a good option for preventing and controlling these diseases.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2007. / Titre de l'écran-titre (visionné le 9 mai 2008). Bibliogr.

Thèses (Ph.D.)--Université de Sherbrooke (Canada), 1999. / Titre de l'écran-titre (visionné le 20 juin 2006). Publié aussi en version papier.

Thèses (M.Sc.A.)--Université de Sherbrooke (Canada), 1997. / Titre de l'écran-titre (visionné le 20 juin 2006). Publié aussi en version papier.