Les rotations de cultures ayant des avantages pour la santé des sols peuvent améliorer le rendement des cultures, alors que leurs effets sur les traits racinaires restent à être définis. L'objectif de cette étude était de mesurer l'effet des rotations de cultures typiques des fermes laitières sur les traits racinaires du maïs fourrager (*Zea mays* L.) et du soya (*Glycine max* [L.] Merr.). Sur une argile limoneuse de l'est du Canada, six rotations ont été comparées, en variant les espèces (vivaces et/ou annuelles) et les sources d'azote (lisier de bovins laitiers et/ou engrais minéraux) durant cinq ans. Les racines du maïs (année 6) et du soya (année 7) ont été échantillonnées par carottage (0-45 cm), lavées et numérisées pour l'analyse des images. Les rotations incluant des cultures pérennes plutôt qu'annuelles uniquement ont entraîné une augmentation de la biomasse (+31%) et de la densité racinaire (+106%) pour le maïs, ainsi qu'une plus grande proportion de racines fines dans le maïs et le soya. Par rapport au mélange de luzerne et de graminées, le mélange de graminées exclusivement a entraîné une augmentation de la biomasse (+23%) et de la densité racinaire (+54%) pour le maïs. Une durée plus longue (5 vs. 3 ans) du mélange luzerne-graminées a amélioré la densité racinaire du maïs (+37%) ainsi que la proportion de racines fines du maïs et du soya en profondeur, ce qui suggère des avantages au maintien des plantes fourragères vivaces dans le temps. Les applications répétées de lisier de bovins laitiers n'ont pas eu d'effet constant sur les racines. Nos résultats mettent en évidence la réaction positive des traits racinaires du maïs et du soya à la présence, à la composition en espèces et à la durée des plantes fourragères pérennes. Leur présence est d'autant plus justifiée dans une rotation de cultures. / Benefits for soil health associated with crop rotations can improve crop aboveground yield, although the effect on root traits is unclear. The aim of this study was to measure the legacy effect of crop rotations typical of dairy farms on root traits of subsequent forage corn (*Zea mays* L.) and soybean (*Glycine max* [L.] Merr.). On a silty clay in eastern Canada, six rotations were compared, varying in crop species (perennials and/or annuals) and nitrogen sources (dairy cattle slurry and/or mineral fertilizer) for 5 years. Roots of subsequent corn (year 6) and soybean (year 7) were sampled by coring (0-45 cm), washed, and digitized for image analysis. Crop rotations including perennial crops rather than only annual crops resulted in greater corn root biomass (+31%) and root length density (+106%), and in a greater fine root length fraction in corn and soybean. Compared to the alfalfa- grass mixture, the grass-only mixture resulted in a greater corn root biomass (+23%) and root length density (+54%). A longer duration (5 vs. 3 years) of the alfalfa-grass mixture improved corn root length density (+37%) as well as corn and soybean fine root length fraction at depth, suggesting benefits from maintaining perennial forage stands over time. There was no consistent effect of repeated dairy cattle slurry applications on root traits. Our results highlight the positive response of corn and soybean root traits to the presence, species composition, and duration of perennial forage crops, extending further their benefits within rotations.

Th. 3e cycle--Math. pures--Grenoble 1, 1971. N°: 62. / Bibliogr. f. 52-54.

Ma thèse s'inscrit dans le cadre du projet européen ENERGYPOPLAR, dont l'objectif est d'améliorer la production de biomasse d'hybrides de Peuplier dans un système de sylviculture intensive. La propagation clonale, utilisant des boutures, est un outil approprié dans la production rapide. Une étape clé de cette propagation clonale est la formation de racines adventives. Ainsi, j'ai analysé la capacité à enraciner de plusieurs génotypes de peuplier sélectionnés. Cette étude suggère que certains génotypes présentent des facilités à enraciner par rapport à d'autres. Le principal objectif de la thèse a été d'identifier des gènes clefs de la rhizogenèse adventive du peuplier, plus précisément le rôle des facteurs de transcription (FT). J'ai débuté cette étude, par une analyse transcriptomique globale à différents stades de la formation de la racine adventive de P. trichocarpa. Durant le développement de la racine adventive, des transcrits des familles PIN, GH3, AUX/IAA, AUX/LAX et ARF sont régulés suggérant l'implication des voies de signalisation de l'auxine. De plus, cette analyse a révélé la régulation de l'expression de la famille de facteurs de transcription AP2/ERF, particulièrement le membre AIL1. Des études phénotypiques des lignées transgéniques de Peuplier (35S::AIL1 et RNAi), indiquent une variation dans la formation et dans le nombre de racines adventives. Dans le but de décrypter le réseau de gènes associé à l'expression de PtAIL1, j'ai réalisé une analyse transcriptomique des plantes transgéniques et du sauvage. Cette analyse a permis de suggérer des cibles potentielles de PtAIL1. Mes résultats montrent le rôle de PtAIL1 dans la formation des racines adventives / My thesis was part of the european project ENERGYPOPLAR aiming to improve biomass yield of poplar hybrids in a intensive forestry system. Clonal propagation, by use of cuttings, is a very powerful tool in the fast production of poplars. A key step of this process is the adventitious root formation. Therefore, I investigated the rooting behavior of several selected poplar genotypes. Differences in rooting capacity could be shown suggesting the existence of easy-to-root and difficult-to-root genotypes. The main goal of my thesis was to identify key genes involved in the adventitious rooting process in poplar, with particular interest in the role of transcription factors (TFs). An initial genome-wide transcript profiling of the different stages of adventitious root formation in P. trichocarpa was carried-out. Auxin signaling seems to be involved in poplar adventitious root development, since the transcript level of several gene families like PIN, GH3, AUX/IAA, AUX/LAX and ARF were regulated. Further, the AP2/ERF transcription factors family and in particular AIL1 were identified as important factors involved in adventitious rooting. The phenotypic characterization of poplar transgenics lines (35s::AIL1 and RNAi lines) showed differences in the chronology of adventitious root formation and in the number of roots formed. In order to investigate the pathway(s) associated with PtAIL1 expression, transcriptomic analyses of transgenic lines and wild type were performed. Agamous-like and myb transcription factors were identified as possible candidate genes.PtAIL1 is one of the key regulators involved in adventitious root formation in poplar

L'objectif de cette étude est de vérifier la distribution racinaire de trois espèces d'arbres implantées en haies brise-vent, soit, le peuplier hybride (Populus sp.), le saule (Salix sp.) et l'épinette (Picea sp.) selon deux types de sol: un sol léger et un sol lourd. La densité racinaire (nombre de racines/dm²) et le nombre de racines par classe de diamètre ont été comptabilisés jusqu'à une profondeur d'un mètre, et ce, à une distance de deux, six et neuf mètres des arbres dans la parcelle agricole. Les résultats obtenus démontrent que le nombre de racines diminue rapidement après 40 cm de profondeur. Les plus hautes densités racinaires sont observées dans les 30 premiers cm. Le type de sol a eu un léger effet (p=0,1043) sur la densité d'enracinement dans les 50 derniers cm de profondeur pour l'ensemble des classes de racines, de plus hautes densités ont été obtenues en sol léger en comparaison au sol lourd. Le peuplier hybride se démarque de façon significative en obtenant un nombre de racines plus élevé que les autres espèces pour les classes 2, 3 et 4. Nous avons observé une étendue limitée à l'intérieur des parcelles agricoles puisque peu de racines ont été comptabilisées à six et à neuf mètres des arbres.

No description available.

Th. 3e cycle--Pharm., chim. thérapeutique, 1981. N°: 28.

L'architecture du système racinaire (ASR) est un aspect fondamental de la productivité des plantes, en particulier dans les environnements aux ressources limitées. Bien que l'importance de l’ASR soit connue, peu d'études ont exploré sa variabilité et son assise génétique chez les plantes, sans doute parce que les racines sont sous terre et sont difficiles à observer. Dans cette étude, nous avons étudié la variation naturelle de l’ASR au sein d’une collection de 137 lignées de soya hâtif représentative de ce qui est cultivé dans l’est du Canada. Nous avons utilisé des « rhizo boîtes », des enceintes constituées de plaques en acrylique, au sein desquelles nous avons documenté le développement du système racinaire en deux dimensions. Des photos ont été prises à l’aide d’une caméra et traitées à l’aide de logiciels d’analyse d’images pour mesurer différents caractères racinaires. Les analyses statistiques ont montré des différences phénotypiques significatives (P < 0,001) pour les caractères étudiés. Pour cette même collection de 137 lignées, nous avions des données génotypiques importantes issues de génotypage par séquençage et de reséquençage (2,18Mde marqueurs SNP). Au moyen de ces données phénotypiques et génotypiques, nous avons effectué des analyses pangénomiques ou GWAS (« Genome-wide association study ») pour identifier des locus de caractère quantitatif (QTL) contrôlant les caractères racinaires à l’étude. Au total, 10 QTL sont détectés pour deux caractères importants : la longueur totale des racines et le diamètre de la racine principale. Au sein de ces régions génomiques, deux gènes candidats sont identifiés dont les fonctions sont connues pour avoir un impact majeur sur l’ASR chez les plantes et qui expliquent de 15 à 25 % de la variation phénotypique observée. Ces gènes pourront servir à développer de nouvelles variétés de soya dotées de meilleurs systèmes racinaires afin d’assurer de meilleurs rendements en conditions de stress. / Root system architecture (RSA) is a fundamental aspect of plant productivity, particularly in resource-limited environments. Despite the importance of RSA, few studies have explored its variability and genetic basis in crops, because roots are underground and are so difficult to observe. In this work, we explored the phenotypic variation in RSA traits in a panel of 137 early soybean linesfrom Eastern Canada. We used rhizoboxes, transparent plastic enclosures, that allowed the study of root system development in two dimensions. Root systems were photographed using a camera and image analysis softwares were used to measure various components of RSA. Significant phenotypic differences for different RSA-related traits were found. The same panel of 137 lines had been characterized through a mixed genotyping approach (Genotyping by sequencing (GBS) and Whole genome sequencing (WGS)) to yield a catalog of 2.18M SNPs. The phenotypic and genotypic data were used for to perform a genome-wide association study (GWAS) to identify quantitative trait loci (QTL) controlling RSA-related traits. In total, 10 QTL regions were detected for two RSA-related traits, namely total root length and main root diameter. These genomic regions harbored two candidate genes whose predicted functions are known to play a role in RSA and which explained from 15 to 25% of the phenotypic variation. These genes can serve to develop new soybean varieties with better root systems to ensure productivity in stressful environments.

Le millet perlé sucré [Pennisetum glaucum (L.) R.BR.] et le sorgho sucré [Sorghum bicolor (L.) Moench] sont des cultures annuelles dont la sève sucrée peut être transformée en éthanol. Ces cultures semblent avoir des besoins limités en azote, mais leur efficacité d’utilisation de l’azote n’a pas été démontrée dans les conditions de l’est du Canada. De plus, la morphologie des systèmes racinaires de ces espèces a peu été étudiée, alors qu’elle pourrait fournir des explications concernant l’efficacité d’utilisation de l’azote. Les objectifs de cette étude étaient de (i) comparer le millet perlé sucré et le sorgho sucré quant à leur rendement et leur utilisation de l’azote (N), (ii) déterminer la réponse des deux espèces à des doses croissantes d’azote minéral, (iii) comparer leur réponse à l’azote minéral et l’azote de source organique (lisiers de porc et de bovin), (iv) comparer leurs traits racinaires et ceux du maïs-grain (Zea Mays L.), l’espèce actuellement utilisée pour produire de l’éthanol dans l’est du Canada, et (v) comparer l’apport en carbone au sol de ces trois espèces. Les espèces ont été cultivées à deux sites expérimentaux situés au Québec. Les doses d’azote favorisant les plus hauts rendements en sucres chez le millet et le sorgho ont été de 86 et 91 kg N ha-1, selon le site. La fertilisation minérale a généré des rendements plus élevés que l’utilisation de lisiers, lesquels ont montré une efficacité fertilisante variant de 15 à 52 % de celle de l’engrais minéral. Le sorgho a donné des rendements en sucres 68 % plus élevés que ceux du millet. Le millet et le sorgho ont récupéré dans leurs parties aériennes 54 à 82 % de l’azote minéral appliqué. Alors que la biomasse racinaire et l’apport annuel en carbone ont été supérieurs pour le maïs, la longueur des racines et la proportion de racines très fines étaient plus élevées pour le millet perlé sucré et le sorgho sucré. Les résultats démontrent la haute efficacité avec laquelle le millet et le sorgho utilisent l’azote ainsi que les faibles risques environnementaux associés, et suggèrent que la morphologie racinaire contribue à cette efficacité. / Sweet pearl millet [Pennisetum glaucum (L.) R.BR.] and sweet sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench] are annual crops from which the sweet sap can be fermented to ethanol. They appear to have a high nitrogen (N) use efficiency, but this remains to be demonstrated in eastern Canada. Studying the morphological traits of their rooting system could help understanding their N use efficiency. The main objectives of this study were to (i) compare both species for yield and N use efficiency, (ii) determine their response to increasing mineral N rate, (iii) compare their response to mineral vs. organic N sources (liquid swine and liquid dairy manures), (iv) compare their root morphological traits with those of grain corn (Zea Mays L.), the sole feedstock used for ethanol production in eastern Canada, and (v) compare annual carbon input to soil from these three species. Species were grown at two experimental sites in Quebec. The N rates that led to maximum sugar yield for sweet pearl millet and sweet sorghum were 86 and 91 kg N ha-1, depending on site. Mineral N fertilization resulted in greater yields than the liquid manures, which showed fertilizer N equivalences varying from 15 to 52%. Fifty-four to 82% of applied mineral N fertilizer was recovered in the aboveground biomass of sweet pearl millet and sweet sorghum. While root biomass and annual carbon input were greater with corn, the length of the rooting system and the proportion of very fine roots were greater with sweet pearl millet and sweet sorghum. Our results show a high N use efficiency of sweet pearl millet and sweet sorghum, and therefore indicate low environmental risk associated with their fertilization. Moreover, our results suggest that the peculiar root morphology of these crops contribute to their high N use efficiency.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Thèse de doctorat : Sciences mathématiques : Paris, Faculté des sciences : 1858. / Titre provenant de l'écran-titre.