La gale argentée, causée par le champignon Helminthosporium solani, est une maladie importante affectant le tubercule de pomme de terre. Cette étude avait pour objectif d'évaluer l'influence du Fe, Cu, Mn, Zn et Mo, sous différentes formes chimiques, sur le développement de H. solani et de la gale argentée de la pomme de terre. Les résultats obtenus ont permis de démontrer que ces minéraux affectent la croissance mycélienne et la germination des conidies de ce champignon. L'addition de doses élevées des minéraux à l'étude dans le milieu de culture a généralement eu un effet inhibiteur sur la croissance mycélienne et la germination des conidies. Appliqués sur le tubercule, ces minéraux ont également affecté le développement de la gale argentée. Cependant, les travaux réalisés n'ont pas permis de révéler que la composition du substrat de culture en ces minéraux avait un effet sur le développement de la gale argentée ainsi que sur la quantité de H. solani détectée à la surface du tubercule par PCR en temps réel.

Le déficit hydrique affecte plusieurs variables physiologiques de la plante et est synonyme de baisse de rendement et de qualité pour des végétaux de grande culture tels que la pomme de terre. Dès lors, l’irrigation devient une solution préconisée. Celle-ci doit cependant permettre d’appliquer seulement la quantité d’eau dont la plante a besoin pour éviter le lessivage des fertilisants et pesticides pouvant contaminer la nappe phréatique. Depuis plus de vingt ans, la télédétection infrarouge thermique a permis de développer plusieurs outils de détection du stress hydrique. À travers des indices alliant des capteurs et des modèles tels que le CWSI (Crop Water Stress Index), la télédétection est utilisée pour répondre au besoin de dosage contrôlé des nouvelles pratiques agricoles et assurer une meilleure gestion de l’irrigation. Du fait des portions de sol visibles, les cultures partiellement couvrantes peuvent engendrer des erreurs d’estimation dans l’utilisation de ces indices. L’utilisation de radiomètre imageur allié à l’imagerie visible permet de palier à cette faiblesse. Le but de nos travaux est le développement d’un indicateur de l’état hydrique de la culture, accessible par thermographie infrarouge, permettant la détection précoce et la prévention du stress hydrique. Des mesures de température ont été effectuées en serre sur deux variétés de pomme de terre avec le radiomètre imageur ThermaCAM SC 2000. Des mesures répétées ont été prises sur des plants induits en stress hydrique et des plants témoins à plusieurs stades de développement de la culture. L’étude a montré une détection hâtive du déficit hydrique par thermographie infrarouge ainsi que l’influence du stress sur les variables biophysiques (température foliaire, surface foliaire, photosynthèse et conductance stomatique) et le rendement. La différence de température entre le couvert végétal et l’air (Tc – Ta) est fortement corrélée au stress hydrique. Elle a été associée à la surface foliaire pour développer l’Indice de Stress Hydrique Surfacique (ISHS). Les résultats obtenus avec l’ISHS pour la détection du stress hydrique sont très encourageants. / Water stress affect the yield and the crop quality. For more than twenty years, remote sensing allowed several tools developments to assess water stress detection using sensors and model such as Crop Water Stress Index (CWSI). Sparse crop can generate error in the interpretation of this index. The use of an imaging-radiometer combined to a high spatial resolution visible image help to remove this weakness. This study present a new water stress index based in the use of infrared thermography. A first dataset was taken from greenhouse experimental set up on potatoes species (Highlite and Chieftain) using an hand-held imaging-radiometer (ThermaCAM SC 2000). Repeated measurements were made for water-stress induced plants and for well irrigated plants at different growing stages. The study showed that an early detection of water deficit by infrared thermography is possible as well as the detection of the significant response of plant to heat stress and leaf area change based on water stress intensity. Temperature differences between crop canopy and air (Tc - Ta) are strongly correlated with the water stress. The study has permitted the development of a new index named Area Water Stress Index (AWSI) and the results obtained with this index for water stress detection are very encouraging.

La pomme de terre est l’une des cultures les plus exigeantes en engrais et elle se cultive généralement sur des sols légers ayant de faibles réserves en N, P, K, Ca et Mg. Ces cinq éléments sont essentiels à la croissance des plants, à l’atteinte des bons rendements et à l’obtention de bonne qualité des tubercules de pomme de terre à la récolte et à l’entreposage. La recherche d’un équilibre entre ces cinq éléments constitue l’un des défis de pratiques agricoles de précision. La collecte de 168 échantillons de feuilles de pommes de terre selon une grille de 40 m × 60 m (densité d’échantillonnage de 2,9 échantillons ha-1) dans un champ de pommes de terre de 54 ha au Saguenay-Lac-Saint-Jean et la détermination de leur teneur en N, P, K, Ca et Mg au stade début floraison, jumelée à une lecture de l’indice de chlorophylle avec SPAD-502, a permis d’établir les faits suivants : parmi tous les indicateurs de diagnostic foliaire selon les 3 approches connues VMC, DRIS et CND, le contraste logarithmique entre les deux éléments nutritifs type anioniques (N et P) vs les trois éléments type cationiques (K, Ca et Mg), noté ilr (log ratio isométrique) du coda (Compositional Data Analysis) est l’indicateur le plus fortement relié à la lecture SPAD-502 (r=0,77). L’étude géostatique spatiale appliquée au Coda a montré une grande similitude entre le CND-ilr (anions vs cations) et la lecture SPAD-502. Ce CND-ilr devrait être interprété en termes de fertilisation de démarrage (N+P), en lien avec les apports des cations sous forme d’engrais (K, Ca et Mg) ou d’amendement (Ca et Mg).

Le nématode doré est un endoparasite sédentaire affectant la culture de la pomme de terre. Les populations de ce nématode peuvent être contrôlées par l’utilisation de cultivars résistants. Le gène H1 confère une résistance presque complète. Le projet visait à introduire par rétrocroisement assisté de marqueurs, le gène H1 dans un cultivar aux qualités agronomiques recherchées. Premièrement, des marqueurs moléculaires liés au gène H1 (TG689 et 57R) ont permis de déterminer au sein des descendances de rétrocroisement les individus qui en sont porteurs. Puis, une approche de génotypage par séquençage (GBS) a été utilisée pour caractériser les individus BC1F1 ayant ce gène. Un catalogue de 5745 marqueurs a été obtenu et une validation par séquençage 454 a confirmé 66,1 % des 250 génotypes analysés. Les marqueurs ont permis de sélectionner parmi les descendants BC1F1 ayant le gène H1, ceux ayant la plus faible contribution allélique provenant du parent résistant.

Les plantes ont développé, au cours du temps, des mécanismes de protection leur permettant de survivre et de se développer en dépit des nombreux stress biotiques auxquels elles sont soumises. Cette thèse doctorale, en trois volets, visait à caractériser les réponses biochimiques et physiologiques de la pomme de terre (Solanum tuberosum) attaquée par un insecte coléoptère, le doryphore de la pomme de terre (Leptinotarsa decemlineata). Le premier volet du projet visait à caractériser l'impact de l'insecte sur le protéome foliaire de la plante, en utilisant comme modèle des plantes traitées avec des larves de doryphore, des plantes soumises à des blessures mécaniques et des plantes infestées par un insecte suceur, le puceron de la pomme de terre (Macrosiphum euphorbiae). Le second volet visait à caractériser le protéome des sécrétions orales du doryphore, avec pour objectif de cerner l'incidence relative des protéines de l'insecte et de la plante hôte aux sites de blessure générés par l'herbivore. Le troisième et dernier volet visait, enfin, à déterminer l'impact des altérations du protéome foliaire de la plante sur ses capacités photosynthétiques, et à mettre en évidence l'impact possible des composantes moléculaires de la plante sur les réponses observées. En résumé, nos résultats ont démontré que plusieurs protéines des métabolismes primaire et secondaire, incluant des protéines associées à la photosynthèse, sont régulées dans les feuilles en réponse au doryphore de la pomme de terre. L'impact négatif de l'herbivore sur plusieurs protéines photosynthétiques, notamment celles du photosystème I, a toutefois des répercussions négligeables sur la capture de lumière par la plante. La seconde phase du processus photosynthétique, en revanche, est affectée de manière notable par le doryphore, vraisemblablement par l'action de molécules provenant aussi bien de l'insecte que de la plante elle-même. Ces résultats suggèrent, dans l'ensemble, un impact spécifique, mais limité du doryphore de la pomme de terre sur le protéome primaire et les fonctions photosynthétiques de sa plante hôte. Ils suggèrent aussi la mise en place de mécanismes compensatoires in planta et la grande plasticité du métabolisme primaire de la plante en réponse à l'herbivore. / Higher plants have developed, over time, a variety of protection mechanisms allowing them to survive and cope with a variety of biotic stress cues in their surrounding environment. The main goal of this three-part doctoral thesis was to characterize the biochemical and the physiological responses of potato (Solanum tuberosum) to defoliation by the coleopteran insect herbivore Colorado potato beetle (Leptinotarsa decemlineata). The first objective of the project was to characterize the impact of the insect on the host plant's leaf proteome, using as a model plants treated with potato beetle larvae, mechanically wounded plants and plants infested with a sucking/piercing insect, the potato aphid (Macrosiphum euphorbiae). The second objective was to gain some insight about the proteome of potato beetle oral secretions, with the aim of assessing the relative incidence of insect and host plant proteins at wound sites generated during insect feeding. The third objective, finally, was to determine the impact of leaf proteome alterations on photosynthetic capacities of the host plant, and to determine the possible impact of the plant's own molecular constituents on the responses observed. In brief, our results showed that several proteins involved in the primary and the secondary metabolisms, including photosynthesis-related proteins, were regulated in leaves in response to potato beetle feeding. However, the negative impact of the insect on several photosynthetic proteins, notably photosystem I proteins, only had negligible effects on the light capture process by the plant. The second phase of photosynthesis, on the other hand, was significantly affected by the insect, presumably via molecular effectors from both the insect and the host plant itself. These findings suggest, overall, a specific, but somewhat limited impact of Colorado potato beetle larvae on the leaf proteome and photosynthetic capacities of the potato host. They also suggest the possible induction of compensatory mechanisms in planta and the high plasticity of primary metabolism functions in the plant upon herbivore feeding.

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Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2007. / Bibliogr.: f. 52-58. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2008. / Bibliogr.: f. [68]-77. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

The requirements of good quality and appetizing fast food increases continuously as a consequence of a community where food is always available. The crispiness of French fries is an issue that must be considered in this context, since it tends to decrease and give the fries a soft surface not appreciated by the consumer. To prolong the crispiness, the fries can be coated by a batter, a mix of starches. The batters used often consists of modified starches, e.g. cross-linked, acetylated and dextrinizated to increase and prolong crispiness, flour to stabilize the batter and sodium bicarbonate to make the batter “rise”. The cross-linked starch keeps the granules in a swelled state and prevents them from breaking when exposed to heat or processing: therefore, it delays the gelatinization and decreases the stickiness of the batter. The acetylated starch delays the retrogradation since it prevents amylose from packing when retrograded. It also stabilizes the batter. The dextrin added consists of heat and acid processed starch and decreases the gelatinization temperature of the batter. It also gives an appetizing color to the French fries. The aim of this project is to give further understanding of the ingredients´ functions, and to find alternative ingredients in a recipe already used, since the price of some ingredients has increased rapidly during the last few years. By studying an existing recipe and by doing a literary research some of the ideas were applied in the laboratory, followed by sensory and technical evaluations where color, appearance, crispiness, hardness and, to some degree, taste were evaluated. The viscosity of the starch solutions was measured since it indicates the pick-up (the amount of batter attached to the French fries). Pick-up and texture were also analyzed. Experiments confirmed the hypothesis that the acetylated starch was unnecessary and could be replaced by cross-linked starch. A high degree of cross-linking seemed to decrease the crispiness, which may depend on the prevented granule swelling. Replacing the cross-linked starch with native potato starch did not work since the batter became way too sticky. The flour could, to some degree, be replaced by native potato starch since the crispiness was very distinct. Too high concentrations of native starch made all batters very sticky, though, probably because of the early granule “explosion” caused by processing and high frying temperatures. Maize flour was an alternative to the flour currently used, since the color, appearance and crispiness of the French fries were very good according to the sensory evaluations. Although the difference between the batters seemed evident when evaluated sensory, statistics made sure that it was not significant. More research and tests needs to be done to assure the results of this project. It is also necessary to verify that the laboratory results are identical to those in industry. However, the study gave further understanding of the function of the ingredients and confirmed that there are several ways of improving an already good concept. / I takt med att allt större krav ställs på snabbmatsrestauranger och - producenter ökar också pressen att hitta livsmedel som lever upp till dessa. Stärkelsecoating av pommes frites används idag i många industrier i syfte att attrahera konsumenten genom en ökad krispighet och ett mer aptitligt utseende. Som namnet Clear-coat batter anger, ska battern inte synas utan används enbart i syfte att ge en förbättrad struktur. Syftet med det här examensarbetet är att hitta billigare ersättningar till de stärkelsevarianter som i dagsläget används i ett fungerande koncept, samt att öka förståelsen för de ingående komponenternas påverkan på slutresultatet. Arbetet tar sin början med en litteratursökning för att sedan fortsätta med appliceringsförsök och påföljande sensorisk och teknisk analys. De sensoriska analyserna, baserade på färg, utseende, krispighet och hårdhet hos pommes frites coatade med batter, stärkelseblandning, låg till grund för vidare försök och avgjorde vilka receptmodifieringar som skulle granskas ytterligare genom viskositets - pick-up - och texturmätningar. Den acetylerade stärkelse som används i referensreceptet hade inte någon tydlig påverkan på slutresultatet, utan kunde ersättas med tvärbunden stärkelse. Det framgick även att det rismjöl som används till viss del kunde ersättas med nativ potatisstärkelse, samt att majsmjöl gav ett mycket tillfredsställande resultat. Testerna visade att den tvärbundna stärkelsen var oumbärlig då klistrigheten blev för hög utan denna ingrediens. Det förelåg ingen signifikant skillnad mellan de olika recepten vid texturmätning, men fler försök behövs för att säkerställa denna slutsats.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdorales, 2015-2016 / Des cystatines recombinantes employées en phytoprotection dans des variétés végétales transgéniques ont été étudiées pour les effets d’interférence métabolique qu’elles causaient dans la plante hôte. L’objectif de ce projet était d’évaluer ces effets pléiotropiques à l’aide de lignées de pommes de terre (Solanum tuberosum) exprimant des cystatines de céréales de façon constitutive dans l’ensemble des tissus de la plante. Nos résultats ont montré que la cystatine du maïs CCII induit, dans les feuilles, une activation de protéines endogènes reliées au stress, conférant notamment un effet protecteur contre le champignon Botrytis cinerea. La cystatine du riz OCI, exprimée dans les tubercules transgéniques, a engendré un délai de leur germination et une préservation des principaux nutriments en période d’entreposage. En somme, nos lignées de pommes de terre exprimant une cystatine recombinante démontrent des effets d’interférence métabolique à valeur agronomique éventuellement intéressante.