Comme les grains de maïs peuvent être infectés par certaines espèces de Fusarium qui produisent des mycotoxines pouvant affecter la santé des animaux, il est essentiel d’évaluer la qualité des grains pour assurer la performance des élevages. Les objectifs de ce projet sont de vérifier le contenu en mycotoxines des grains de différents hybrides de maïs soumis à plusieurs environnements et d’évaluer l’effet d’un fongicide foliaire sur la présence de mycotoxines. Généralement, les concentrations en mycotoxines [désoxynivalénol (DON), T2, zéaralénone (ZEN) et fumonisine (FUM)] des différents hybrides sont en-dessous des seuils critiques. Les concentrations en DON varient selon les hybrides, les années et les zones climatiques. Certains hybrides montrent une résistance stable, peu importe le site et l’année alors que la zone 3 (2300 à 2500 UTM) a été plus propice au développement du DON. L’application de fongicide n’a pas d’effet sur la production en mycotoxines.

L'utilisation directe de roche phosphatée (RP) est une alternative viable pour remplacer les coûteux fertilisants chimiques dans les pays en voie de développement. L'utilisation de bactéries solubilisatrices de RP (BSRP) est un bon moyen pour augmenter la réactivité de la RP. L'objectif principal de ce travail a été d'obtenir des isolats provenant de la mycorhizosphère du maïs possédant une grande capacité de solubilisation de RP, compatibles avec la mycorhize arbusculaire (MA) et présentant des traits associés aux rhizobactéries favorisant la croissance de plantes (RFCP) pour le développement d'un inoculant bactérien pour le maïs.À partir de 118 isolats obtenus de maïs biologique cultivé au Québec, huit BSRP ont été identifiés comme Asaia lannaensis Vb1, Pseudomonas sp. Vr14, Rahnella aquatilis (Vr7, Vr13 et Sr24) et Pantoea agglomerans (Vr9, Ve16 et Vr25). En milieu liquide, les isolats ont dissous le P des RP selon leur réactivité (Gafsa> Tilemsi> Maroc). La solubilisation des RP s'est effectuée par la production d'acides organiques (OA) et l'abaissement du pH. Les meilleures BSRP de chaque groupe: (A. lannaensis Vb1, Pseudomonas sp. Vr14, R. aquatilis Sr24 et P. agglomerans Vr25) ont été sélectionnées selon leur capacité élevée de solubilisation de la RP et de leur production d'acide indolacétique (AIA) et de sidérophores. L’importance des biofilms formés, ainsi que le degré de motilité variaient selon les isolats et tous étaient compatibles avec le Glomus irregulare (Gi). L’étude de la colonisation des racines montre que R. aquatilis Sr24 et P. agglomerans Vr25 ont été les meilleurs colonisateurs. Lors des expériences en serre, certains mélanges contenant R. aquatilis Sr24, P. agglomerans Vr25 et Gi, ont amélioré la biomasse, l'absorption des nutriments et la colonisation de la plante en association avec un champignon mycorhizien indigène du maïs cultivé dans un sol non stérile et fertilisé avec la RP Marocaine. Nous attribuons ces résultats à leur capacité d'être de bonnes BSRP colonisatrices des racines. Elles sont aussi compatibles avec Gi et sont capables de produire de l'AIA et des sidérophores. Cette thèse démontre donc le potentiel d'utilisation de BSRP comme inoculant afin d'améliorer l'efficacité de l'utilisation directe de RP comme fertilisant phosphaté pour l'agriculture durable du maïs. / Phosphorous is the second most important nutrient for plant growth, but its availability is often reduced. Therefore high quantities of expensive soluble P-fertilizers are added to soil. Direct use of phosphate rock (PR) is an alternative to chemical P-fertilizers in developing countries and for sustainable agriculture. In order to increase PR reactivity the use of phosphate rock-solubilizing bacteria (PRSB) is a good alternative. Therefore, the main objective of this work was to obtain mycorrhizosphere-competent PRSB presenting other PGPR-associated traits to be used for the development of an inoculant to improve maize growth and P nutrition. Out of 118 isolates obtained from organically grown maize in Quebec, eight PRSB were identified as Asaia lannaensis Vb1, Pseudomonas sp. Vr14, Rahnella aquatilis (Vr7, Vr13 and Sr24) and Pantoea agglomerans (Vr9, Ve16 and Vr25). All isolates were able to mobilize P from different sparingly soluble P sources in solid media. In liquid medium the isolates were able to solubilize P from PRs according to their reactivity (Gafsa> Tilemsi> Morocco). PRs were solubilized by the production of organic acids (OAs) and by lowering the pH. The best PRSB from each group (A. lannaensis Vb1, Pseudomonas sp. Vr14, R. aquatilis Sr24 and P.3 agglomerans Vr25) were selected based on their high PR solubilization, and capacity for indolacetic acid (IAA) and siderophore production. These four isolates presented different biofilm formation and motility capacities and were compatible with Glomus irregulare (Gi). A root colonization study showed that R. aquatilis Sr24 and P. agglomerans Vr25 were the best root colonizers. Vr25 was very competitive when used with other PRSB. In greenhouse trials, plant inoculation with R. aquatilis Sr24 and P. agglomerans Vr25 in addition to Gi, increased the biomass, nutrient uptake in non-sterile soil amended with Moroccan PR (MPR). We attribute these results not only to their PR-solubilizing capacity but also for their ability to be good PRSB, competitive root colonizers, compatible with Gi and to produce IAA and siderophores. This thesis shows that PRSB with AM fungi can be used as inoculants to improve the efficiency of the direct use of PR as P fertilizer for sustainable maize production.

Une culture intercalaire composée de ray-grass annuel et de trèfle incarnat dans le maïs-grain peut apporter de nombreux bénéfices environnementaux. Cependant, l’utilisation de ce mélange de cultures intercalaires est peu documentée avec les herbicides résiduels, le désherbage mécanique et intégré, ce qui rend la pratique très dépendante de l’usage du glyphosate. Des essais au champ ont été mis en place en 2017 et 2018 dans le maïs-grain, intercalé de ray-grass et de trèfle incarnat pour évaluer différentes méthodes de désherbage. Le volet A évalue l’utilisation de différents herbicides résiduels aux doses recommandées sur l’étiquette des produits pour l’établissement du mélange d’intercalaires. L’isoxaflutole + atrazine procure un désherbage et un établissement adéquats de l’intercalaire sur un sol sableux à 2 % d’argile, mais de la chlorose sur le trèfle apparaît sur un sol à 7 % d’argile. La mésotrione en postlevée du maïs avec le glyphosate semble causer peu de dommages aux intercalaires, tout en procurant un bon désherbage. Le volet B évalue différentes combinaisons d’isoxaflutole + atrazine à demi-dose, de désherbage mécanique avec une hersepeigne, de tembotrione/thiencarbazone et de glyphosate. L’isoxaflutole + atrazine cause des dommages au trèfle sur un loam, mais pas sur un loam sableux. La herse-peigne utilisée en prélevée et postlevée procure un désherbage de bonne qualité et un établissement d’intercalaires non négligeable sur un loam sableux, mais n’est pas adaptée au loam. / Intercropping annual ryegrass and crimson clover in grain-corn can bring many environmental upsides. However, the use of this intercropped mix with residual herbicides, mechanical and integrated weeding is sparsely documented. Thus the practice is mainly dependant on the use of glyphosate for weeding. In-field trials were made in 2017 and 2018 in grain corn, intercropped with ryegrass and incarnate clover to assess different weeding techniques. The part A of this experience assessed the use of different residual herbicides at label dose to establish this intercropped mix. Isoxaflutole + atrazine provides a good weeding and intercrop establishment in a 2 % clay soil, but causes chlorosis to incarnate clover in a 7 % clay soil. Mesotrione + glyphosate at corn preemergence seems to provide a good intercrop’s establishment and weeding quality. Part B assess different combinations of half-dosed isoxaflutole + atrazine, mechanical weeding with spring-tine weeder, tembotrione/thiencarbazone and glyphosate. Isoxaflutole + atrazine causes chlorosis to incarnate clover on a loam soil but not on a sandy loam. Spring-tine weeder can provide a good weeding and a fair establishment of intercrop on a sandy loam but is unable to do so on a loam.

Du maïs-épi humide a été récolté de manière conventionnelle ou traité avec trois différents additifs pour évaluer leurs effets sur la stabilité aérobie, la digestibilité et les performances de finition des bovins de boucherie. Les additifs étaient : Lactobacillw plantarum et Enterococcus faecium (IBHO); Lactobacillus buchneri (IBHE) et de l'ammoniaque (AMMO). Les traitements IBHE et AMMO ont présenté le nombre le plus bas de levures et de moisissures et IBHE a amélioré la stabilité aérobie. La ration totale mélangée contenant le traitement AMMO a augmenté (P = 0.003) la rétention d'azote et la digestibilité (P < 0.05) de la fibre détergente acide et la fibre détergente neutre dans l'essai de digestibilité. Dans l'essai de finition, les traitements n'ont pas eu d'effet sur le gain de poids quotidien, l'efficacité alimentaire ni le rendement en viande maigre utilisable (P > 0.10). Cette étude conclue que ces additifs n'ont pas eu d'effet sur les performances de finition et que les cultures hétérolactiques sont plus efficaces pour maintenir la qualité de l'ensilage. / High moisture ear corn was harvested conventionally or treated with three different additives to investigate their effect on aerobic stability, digestibility and finishing performance of steers. Les additives were : Lactobacillus plantarum and Enterococcus faecium (HOBI); Lactobacillus buchneri (HEBI) and aqueous ammonia (AMMO). The HEBI and AMMO treatments presented the lower counts of yeasts and moulds and HEBI enhanced aerobic stability. During the digestion experiment, the total mixed ration containing AMMO treatment increased (P = 0.003) nitrogen retention and acid detergent fiber and neutral detergent fiber digestibility (P < 0.05). No treatment had an effect on average daily gain, feed efficiency and meat yield (P > 0.10). The current study concluded that the additives used had no effect on finishing performance of steers and that heterolactic bacteria are more efficient at maintaining silage quality.

La taille et la forme des fourrages hachés influencent la conservation en ensilage et l’utilisation par les vaches laitières. Traditionnellement, la longueur est estimée par tamisage mécanique. La mesure par imagerie proposée ici permet de caractériser des particules individuelles avec une précision accrue. Des fourrages de maïs et de luzerne hachés à trois longueurs théoriques (12,7, 25,4, et 29,6 mm) ont été utilisés. La mesure de la forme a été obtenue par le concept de Normalized Multiscale Bending Energy (NMBE) qui fait appel au traitement de signal digital. À partir de photos de particules, un algorithme développé dans MATLAB® fournit des mesures précises de la longueur, l’aire, l’épaisseur et la surface massique de chaque particule. Le tamisage mécanique sous-estimait la longueur des particules par rapport aux mesures par imagerie. La méthode du NMBE a montré que les particules de luzerne étaient plus irrégulières et plus allongées que celles de maïs. / The size and shape of chopped forage particles can influence silage conservation and feed utilization by dairy cows. Particle length is traditionally measured by mechanical sieving. Image analysis is proposed here to measure more precisely individual particles. Corn and alfalfa forages were chopped at three theoretical lengths (12.7, 25.4 and 29.6 mm). Shape measurement was obtained from the concept of Normalized Multiscale Bending Energy (NMBE) which uses digital signal processing. From pictures of chopped particles, an algorithm developed in MATLAB® provided precise measurements of length, area, thickness and area per unit mass for each particle. Mechanical sieving underestimated actual particle length as measured by image analysis. The NMBE method indicated that alfalfa particles were more irregular and elongated compared to corn particles.

Le sorgho sucré (Sorghum bicolor (L.) Moench) et le millet perlé sucré (Pennisetum glaucum(L.) R.BR.) sont deux graminées résistantes à la sécheresse pouvant servir à la fabrication d’éthanol. Leur potentiel en alimentation animale n’a été observé qu’à travers le sous-produit des industries de l’éthanol : la bagasse. L’objectif de l’étude était de déterminer si le sorgho et le millet perlé sucrés représentent des substituts viables au maïs fourrager quant au rendement, à la valeur nutritive et à l’ensilabilité, en production laitière au Canada. Deux hybrides de sorgho sucré BMR (plus digestible), un de millet perlé sucré et un de maïs fourrager ont été comparés dans cinq écozones canadiennes durant deux années consécutives. Au stade phénologique recommandé pour récolter le maïs fourrager, les sorghos et millet perlé sucrés avaient des rendements similaires au maïs dans trois écozones. En moyenne pour les cinq écozones, la teneur en matière sèche du millet perlé sucré (290 g kg-1) était supérieure à celle des sorghos sucrés (250 g kg-1) alors que celle du maïs était en moyenne de 330 g kg-1. La digestibilité in vitro des fibres insolubles au détergent neutre (NDFd) des sorghos sucrés (710 g kg-1 NDF) était supérieure au maïs (590 g kg-1 NDF) alors que leur teneur en unités nutritives totales (UNT) (530 g kg-1 MS) se rapprochait de celle du maïs (550 g kg-1 MS). Le millet perlé sucré présentait une NDFd et une teneur en UNT inférieures au maïs fourrager pour l’ensemble des écozones. Le processus de fermentation du fourrage en ensilage a été complété avec succès pour l’ensemble des hybrides après 90 jours en mini-silos. Les hybrides de sorgho sucrés testés représentent donc des substituts viables au maïs fourrager, à condition d’obtenir une teneur en matière sèche à la récolte d’au moins 300 g kg-1. / Sweet sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) and sweet pearl millet (Pennisetum glaucum(L.) R. BR.) are two drought-resistant annual grasses that are suitable for ethanol production.However, their potential for animals feeding was only observed through the by-product of ethanol industries : the bagasse. The objective of this study was to determine if sweet sorghum and sweet pearl millet are sustainable alternatives to corn forage in terms of yield, nutritive value, and ensilability in the Canadian dairy context. Two sweet sorghum hybrids BMR, one sweet pearl millet hybrid, and one forage corn hybrid were compared for two years in five Canadian ecozones. Overall, at the recommended forage corn’s harvesting stage, sweet sorghum and sweet pearl millet had equivalent yields than forage corn in three ecozones. In the five ecozones, the average dry matter (DM) of sweet pearl millet (290 g kg-1) was higher than sweet sorghum hybrids (250g kg-1) and lower than corn (330g kg-1). The in vitrodigestibility of neutral detergent fibre (NDFd) was higher for sweet sorghum (710 g kg-1 NDF) than forage corn (590g kg-1 NDF), while total digestible nutrient (TDN) concentration was similar for sweet sorghum (530g kg-1 DM) and forage corn (550 g kg-1 DM). Across all ecozones, sweet pearl millet had lower TDN concentration and lower NDFd than forage corn. The fermentation process of forage to silage was successfully completed for all hybrids after 90 days in mini laboratory-silos. Sweet sorghum hybrids would represent viable substitutes to forage corn, as long as their DM concentration reaches at least 300 g kg-1 at harvest.

L'objectif de cette étude était de quantifier l'arrière-effet azoté d'apports répétés de fumier de poulet (FP), lisier de bovin laitier (LB), lisier de porc (LP) ou d'engrais minéral (NPK ou PK) en interaction avec le type de sol [loam sableux (LS), argile limoneuse (AL)] et l'intensité du travail de sol [labour(L), travail réduit (TR)]. À l'aide du traçage isotopique à l'azote-15 (¹⁵N), un bilan sol-plante du devenir du ¹⁵N des divers fertilisants ainsi que la contribution respective du N des fertilisants de l'année et des apports passés à la nutrition du blé ont été établis. Entre 10 % (LB) et 25 % (NPK) du ¹⁵N appliqué au printemps s'est retrouvé dans les grains à la récolte. L'azote minéral a été davantage récupéré par le blé dans le LS (jusqu'à 25 %) que dans l'AL (environ 15 %). Les proportions de ¹⁵N retrouvées dans les pailles et les racines étaient faibles et variaient entre 2 et 6 %. Les rendements en grains et en paille ainsi que la récupération de ¹⁵N par les grains étaient plus élevés sous TR que sous L. La récupération du ¹⁵N résiduel des effluents dans le sol a été très élevée dans l'AL (> 80 %) alors qu'elle avoisinait 50 % dans le LS, laissant croire que l'importance de l'arrière-effet pourrait varier selon la texture du sol. La proportion de N dérivée du sol dans la plante montre que la réserve de sol est la principale source de N (> 80 % du prélèvement total). Cependant, il n'y a pas eu de différence dans la contribution du sol entre les sources de N pour cette année de mesure, indiquant une absence d'arrière-effet malgré les différences enregistrées dans les quantités de ¹⁵N résiduel laissées dans le sol. / The objective of this study was to quantify the nitrogen legacy effect of repeated application of chicken manure (CM), dairy cattle slurry (CS), pig slurry (PS) or mineral fertilizer (NPK or PK) in interaction with soil type [sandy loam (SL), silty clay (SC)] and tillage intensity [ploughing (P), reduced tillage (RT)]. Using nitrogen-15 (¹⁵N) isotopic tracing, a ¹⁵N budget in the soil-plant system and the respective contribution of N from current year fertilization and past inputs to wheat nutrition were established for all fertilizer types. Between 10% (CS) and 25% (NPK) of the ¹⁵N applied in the spring ended up in the grains at harvest. More mineral nitrogen was recovered by wheat in SL (about 25%) compared to SC (about 15%). The proportions of ¹⁵N found in straws and roots were small and varied between 2 and 6%. Grain and straw yields, and ¹⁵N recovery from wheat grain were higher under RT than P. The recovery of ¹⁵N effluents was very high in SC (> 80%) while it was around 50% in SL. The proportion of N derived from the soil taken up by the crop shows that the soil reserve was the main source of N (> 80% of the total plant N uptake). However, there was no difference in the soil contribution among N sources for this measurement year, indicating a lack of legacy effect despite differences in the amounts of residual ¹⁵N found in the soil.

L'architecture des plantes est le résultat combiné des développements des structures topologique et géométrique qui interviennent dans l'acquisition de la biomasse et sa répartition sous l'influence des processus physiologiques. Pourtant cet aspect a été longtemps négligé dans la communauté des modèles dynamiques. Récemment les modèles structures fonction se sont montrés pertinents pour prendre en compte des questions comme les interactions plantes environnement (l'interception de la lumière), les interactions entre croissance et développement (répartition de la biomasse) en se plaçant au niveau de l'organe. Cependant les couts en calcul de la simulation numérique de ces processus rendent les applications impraticables en agriculture. Cette thèse vise a combiner le modèle structure fonction Greenlab avec d'une part un modèle de culture et d'autre part un modèle forestier basés sur le peuplement afin d'y introduire le concept d'architecture des plantes. Le modèle de culture Pilote fournit des prédictions de récoltes basés sur les paramètres de l'environnement (radiation, précipitations) et l'indice foliaire et l'indice de récolte. Une étude sur Maïs conjointe entre Pilote et GreenLab a permis d'expliciter en détail les paramètres de la production. Les indices foliaires et de récolte dépendent directement des paramètres sources puits, et la variabilité individuelle entre plantes est explicitée directement par les variations des retards a la germination et celles des surfaces disponibles par plantes (compétition spatiale). Tous ces paramétrés peuvent être calibré par méthodes inverses. Ainsi la jonction des deux types de modèles est réalisée au niveau du passage de la plante au peuplement.Une autre étude conjointe a été effectuée avec le modèle forestier empirique PNN qui modélise la croissance des peuplements forestiers de Pins noirs. A partir des données statistiques classiques sur les mesures de troncs et de houppiers, combinées avec les connaissances architecturales du Pin issues d'AMAP, GreenLab peut restituer l'architecture de l'arbre et visualiser des scenarios de sylviculture incorporant des élagages. Le procédé va jusqu'à l'obtention d'images de synthèse réalistes des peuplements. En conséquence il semble efficace de coupler les modèles de cultures et les modèles forestiers qui intègrent les connaissances écophysiologiques au niveau peuplement avec les modèles structures fonctions qui intègrent ces connaissances au niveau de l'architecture de la plante. Le modèle GreenLab par ses affinités avec ces deux types de modèles et ses performances en calcul, permet d'apporter un complément d'information essentiel sur la description du fonctionnement d'un peuplement tant du point de vue développement, que du point de vue des relations sources puits dans la plante. Enfin le modèle couplé a une plateforme comme Xplo (AMAP) permet en plus une simulation réaliste 3D du peuplement végétal aux divers stades de la croissance. / Plant architecture implies the development of both topological and geometrical structure over time, which determines resource acquisition, in the meantime interacts with physiological processes. However it has long been overlooked in traditional community dynamics models. Based on plant architecture, functional-structural plant models (FSPM) have showed their particular capability in addressing questions like interactions between plant and environment (e.g. light interception), between structure development and growth (e.g. carbon allocation), as they take into account morphogenesis with organ-level explicit descriptions. Anyway, high demand of time and memory for simulation and inverse calculation prevents FSPM from further agricultural or sylvicultural practice. This thesis attempts the combination of a mathematic FSPM GreenLab and a crop model or an empirical forest model (EFM) to introduce individual-based architectural support for community growth study. In the case of maize, disagreement from stand level (by crop model PILOTE) and individual level (by GreenLab) growth simulations implies different emergence time of individuals, which is used to quantify the distribution. By supposing that theoretical projective area (Sp) is determined by the growth situation and the final size of individual architecture, the variance of Sp is reversely computed with the variance of organ compartment measurements to characterize individual variability. In the case of Black pine, architecture dynamics built in GreenLab according to Rauh's model (architecture model for pine tree) are adapted to the simulation of an EFM PNN. As a consequence, thinning scenarios are well incorporated in the final stand visualization. From these preliminary applications, following conclusions can be drawn: (i) FSPM is able to provide individual performances (i.e. organ development and expansion) inside an area of crop field for crop models. (ii) The crop model may regulate the combined form of individuals from integral level. Both aspects are significant to deepen understanding of stand growth. (iii) Architecture conceptions integrated in FSPM may be adapted to EFM simulations for a data-driven visualization. (iv) EFM can guarantee ecological/sylvicultural function for 3D stand visualization. To take into consideration biomass processes, additional observations are needed. As models are independent in combinations, the same methods can be extended to linkage with other stand models.

L'avènement des marqueurs moléculaires dans les années 80 a ouvert de nouvelles perspectives pour l'identification de locus impliqués dans la variation de caractères quantitatifs (QTL). De nombreuses études, notamment théoriques, ont montré que l'utilisation en sélection des marqueurs associés aux QTL (la Sélection Assistée par Marqueurs, SAM) pourrait permettre un gain d'efficacité par rapport à la sélection conventionnelle. En génétique végétale, la plupart des expériences de détection de QTL sont réalisées dans des populations issues du croisement entre deux lignées pures. Ainsi, beaucoup de moyens se retrouvent concentrés sur une base génétique étroite. Pourtant la probabilité de détecter des QTL est plus importante dans des populations avec une base génétique large, impliquant plus de deux parents car la diversité génétique est plus importante. Dans un contexte multiparental, le cas des populations multiparentales connectées, c'est-à-dire issues de croisements ayant un des parents en commun, présente un intérêt majeur puisque les connexions entre populations permettent pour un effectif global donné d'augmenter la puissance de détection des QTL, de comparer pour chaque QTL l'intérêt relatif de plusieurs allèles, et d'étudier leurs éventuelles interactions avec le fonds génétique. En termes de SAM, on peut penser que les marqueurs seront particulièrement intéressants dans un tel contexte pour diriger les croisements entre individus, afin de contrôler les recombinaisons entre les différents génomes parentaux et d'aider à la sélection d'individus qui cumulent les allèles favorables provenant des différents parents de départ. Aussi l'objectif de ce programme est-il de valider l'intérêt d'un schéma de SAM dans un dispositif multiparental connecté. Un croisement diallèle entre quatre lignées de maïs a permis de générer 6 populations de 150 plantes F2 chacune. La détection de QTL sur ce dispositif de 900 individus a été réalisée pour différents caractères grâce à MCQTL qui permet de prendre en compte les connexions entre populations. La comparaison des QTL détectés population par population et ceux détectés sur le dispositif complet en prenant en compte les connexions ou non, montre que l'analyse globale du dispositif en prenant en compte les connexions entre populations permet un gain de puissance substantiel et conduit à une meilleure précision de la localisation des QTL. A partir de ces résultats nous avons mis en place trois cycles de sélection sur marqueurs dans deux schémas présentant des objectifs distincts : i. obtenir un matériel plus précoce, pour le premier ii. augmenter le rendement tout en conservant une humidité des grains constante à la récolte pour le second. Pour pouvoir suivre la transmission des allèles parentaux aux QTL au cours des générations, un programme de calcul de probabilités d'identité par descendance adapté au dispositif à été développé. L'évaluation expérimentale du progrès génétique nous a permis de mettre en évidence, après 3 cycles de sélection, un gain significatif de précocité de 3 jours pour le schéma floraison et un gain significatif de 3.2 quintaux de rendement pour le schéma rendement. Parallèlement, nous avons comparé par simulation différents schémas de sélection, en nous basant sur le dispositif expérimental mis en place (nombre et effet des QTL, h²

La recherche de maïs plus tolérants au déficit hydrique est un enjeu fondamental pour la production agricole dans les prochaines décennies. Le but ce travail a été d’identifier et de caractériser des gènes impliqués dans la variation de caractères complexes affectés par le déficit hydrique chez le maïs.Nous avons tout d’abord identifié des transcrits et des protéines, dont la teneur variait entre deux mélanges de lignées recombinantes différant pour une région chromosomique influençant la croissance foliaire et la protandrie en condition de déficit hydrique. Parmi les huit gènes candidats cartographiés au niveau de la région d’intérêt, se trouvait le facteur de transcription ZmMYB31 impliqué dans la biosynthèse de la lignine. Nous avons montré que son expression était corrélée à celle de deux de ses cibles, à la teneur en lignine et à l’expression du gène ZmFatA impliqué dans la biosynthèse des acides gras, suggérant un rôle régulateur de la protéine ZmMYB31 via la synthèse de lignine et de dérivés lipidiques.Dans un second volet, nous avons montré que la sur-expression du gène candidat ZmASR1 (ZmASR1-OE) chez le maïs maintenait le rendement en condition de déficit hydrique. Des analyses transcriptomiques et protéomiques nous ont permis d’identifier 25 cibles de la protéine ZmASR1, dont sept gènes impliqués dans la biosynthèse des acides aminés branchés. Nous avons également montré qu’il existait une étroite corrélation entre 13 métabolites diminués par ZmASR1-OE, six étant connus pour être négativement corrélés à la biomasse. Enfin, des résidus phosphorylés ont été identifiés chez les protéines ZmASR1, ZmASR2 et ZmASR3, suggérant leur régulation par phosphorylation. / Maize is particularly sensitive to water deficit at reproductive stages. As such, identification of factors that confer tolerance to water deficit would pave the way for increasing agricultural productivity. The aim of this work was to identify and make up the functional characterization of candidate genes for water deficit tolerance in maize.Firstly, transcriptomic and proteomic analyses of bulked recombinant inbred lines revealed eight differentially expressed genes colocating with a chromosomal region exhibiting two QTLs for leaf growth and anthesis-silking interval sensitivities to water deficit. Among them, we identified the transcription factor ZmMYB31 gene involved in the control of lignin biosynthesis. The expression of ZmMYB31 was correlated with that of its targets genes ZmCOMT and ZmFAD9, as well as ZmFatA involved in fatty acid biosynthesis. Changes in lignin and fatty acid content allowed us to hypothesis a regulatory role of ZmMYB31 via lignin and fatty acid-derived metabolites.Secondly, we showed that transgenic maize plants overexpressing the candidate gene ZmASR1 (ZmASR1-OE) maintained kernel yield under water deficit condition in the field. Transcriptomic and proteomic analyses of ZmASR1-OE leaves allowed us to identify 25 direct or indirect target genes of ZmASR1, in particular seven genes involved in branched-chain amino acid (BCAA) biosynthesis. We also showed a tight correlation between the level of 13 decreased metabolites in ZmASR1-OE leaves, 6 of which being previously shown to be negatively correlated to biomass. Phosphoresidues were also found in ZmASR1, ZmASR2 and ZmASR3, suggesting that these proteins are regulated by phosphorylation.