206 - Organismes vivants

En Guadeloupe, territoire de la Caraïbe, les jeux d’acteur façonnent le monde agricole engagé dans la transition agroécologique. La production de banane plantain, Musa Paradisiaca, culture vivrière ancrée dans l’alimentation locale ne fait pas exception à la règle. Elle est le fait d’agriculteurs divers et peu structurés et des relations conflictuelles ont été mises en évidence entre les agriculteurs et les autres acteurs notamment autour d’un projet avorté d’exportation. Pour parvenir à caractériser les réseaux sociaux et à faire une cartographie des connaissances des acteurs, une approche méthodologique mixte (basée sur des entretiens semi-directifs et des ateliers) et découplée (entre agriculteurs et acteurs « autres ») a été construite. Des enquêtes mobilisant des sociogrammes pour retracer le réseau d’acteurs à partir de l’itinéraire technique sont menées auprès d’une soixantaine de producteurs (identification du type de liens, de la fréquence des échanges et du type de ressources échangées). L’objectif est de faire une Social Network Analysis d’acteurs particuliers couplée à un Knowledge mapping pour identifier les flux de connaissances. En parallèle un atelier « acteurs autres » sera organisé pour confronter les perceptions des agriculteurs à celles des autres acteurs. Nous nous intéressons à la similarité des réseaux au sein de groupes de producteurs et nous caractériserons ces réseaux (centralité, densité, etc.) en prenant en compte des facteurs contextuels.

Le ver-gris occidental du haricot (VGOH), Striacosta albicosta (Lepidoptera :Noctuidae), est un ravageur du maïs établi au Québec depuis quelques années et les premiers dommages économiques ont été rapportés en 2016. Les larves de VGOH s’attaquent aux épis, affectent la qualité du grain et causent des pertes de rendement. L’objectif de ce projet est de déterminer l’impact du VGOH sur la culture du maïs au Québec. Pour ce faire, un suivi des papillons à l’aide de pièges à phéromones, un dépistage des masses d’œufs et des larves et une évaluation des dommages aux épis ont été réalisés durant l’été et l’automne 2021 dans différentes régions du Québec. Les résultats indiquent des différences régionales et en fonction des hybrides de maïs échantillonnés.

Les cultures de couverture (CC) sont des cultures non récoltées utilisées en agriculture notamment pour protéger le sol contre l’érosion et les pertes d’éléments nutritifs par lessivage et ruissellement. Les CC de légumineuses peuvent également fixer l’azote de l’air dans le sol, pouvant conduire à une augmentation du rendement d’une culture subséquente. L’objectif du projet était d’évaluer l’impact de CC de légumineuses implantées en intercalaire dans une culture de soya sur la couverture du sol, sur la biomasse des CC et sur les rendements du soya (Glycine max [L.] Merr). Une expérience a été implantée à deux sites au Québec en 2021, selon un dispositif expérimental en blocs aléatoires complets, avec quatre blocs. Les cinq CC testées étaient : le trèfle blanc nain (Trifolium repens L.), le lotier corniculé (Lotus corniculatus L.), le mélilot jaune (Medicago lupulina L.), la vesce velue (Vicia villosa Roth) et une parcelle témoin sans CC intercalaire. Les résultats préliminaires démontrent un très bon établissement de toutes les CC implantées au stade 2-3 trifoliées du soya. Le trèfle blanc et le lotier corniculé étaient les espèces les plus prometteuses. En revanche, le mélilot jaune a produit une biomasse trop haute, qui pourrait rendre plus difficile la récolte du soya à l’automne. À l’issue du projet, les résultats permettront de déterminer la faisabilité d’utiliser ces CC intercalaires dans la culture du soya au Québec, ainsi que leur impact sur les rendements du soya.

L’implantation de cultures de couverture (CC) en intercalaire de cultures commerciales pourrait être l’une des solutions à adopter dans le littoral du lac Saint-Pierre pour réduire l’érosion des sols, favoriser la biodiversité et augmenter les rendements des cultures commerciales. Or, les CC les mieux adaptées au contexte du littoral et leurs bénéfices respectifs sont méconnus. L’objectif était de vérifier l’implantation de CC intercalaires et la performance agronomique  du maïs-grain (Zea mays L.), dans la zone du littoral du lac Saint-Pierre. Le projet a été réalisé à deux reprises (2020 et 2021) sur une ferme à Baie-du-Febvre au Québec, Canada. Le dispositif expérimental était un plan en tiroir, avec quatre blocs. L’espacement du maïs-grain était en parcelles principales, soit 76 cm (traditionnel) et 154 cm (corridors solaires). Les quatre CC testées en intercalaire du maïs-grain en parcelles secondaires étaient : du ray-grass annuel (Festuca perennis Lam.) ; un mélange de ray-grass annuel et trèfle incarnat (Trifolium incarnatum L.) ; un mélange de trois espèces de CC ; et un témoin sans CC. En 2020, le rendement de maïs-grain dans les corridors solaires était inférieur de 28 % à celui de l’espacement traditionnel (6,5 et 9,1 Mg ha^-1, respectivement). Les résultats d’une deuxième année d’essai (2021) permettront d’émettre des conclusions quant à l’intérêt d’utiliser des CC en corridors solaires dans le littoral du lac Saint-Pierre.

La demande croissante en protéines animales et le gaspillage alimentaire sont des préoccupations majeures du domaine de la sécurité alimentaire qui touchent l’ensemble de la population mondiale. Une solution commune et écologique à ces problématiques est l’exploitation des larves de mouches soldat noires (Hermetia illucens) pour la bioconversion des déchets organiques en biofertilisant et en protéines animales de qualité pour l’alimentation animale. Toutefois, les aspects microbiologiques de la performance et de la santé de la mouche soldat noire ont été largement négligés. Cette étude investigue comment les interactions hôte-microbiote affectent l’ontologie des larves et caractérise les communautés microbiennes associées aux stades développementaux. Une approche de métatranscriptomique a été utilisée pour comparer les fonctions enrichies chez des larves avec et sans microbiote (axéniques). Une approche de métataxonomique des gènes 16S et 18S utilisant des amorces de blocages spécifiques a permis d’analyser la composition et la diversité du microbiote eucaryote et procaryote associé à la larve. Les résultats ont montré l’importance du microbiote dans le développement et sa modulation avec le cycle de vie. Cette étude développe les connaissances nécessaires à l'élaboration d'outils microbiologique (probiotiques) pour l'optimisation de l'élevage de larves à des emplois industriels spécifiques (gestion de déchets contaminés, alimentation de bétail, re-valorisation des déchets).

Les éléments transposables (TEs) sont des séquences d’ADN répétées dispersées pouvant se propager au sein d’un génome hôte. Selon l’hypothèse du choc génomique proposée par McClintock en 1984, l’hybridation de deux espèces constituerait une source de stress pouvant perturber les mécanismes de contrôles des TEs et causer leur activation. Bien que de récentes études réalisées chez la levure, un champignon modèle, aient montré que les TEs ne se transposent pas davantage dans un génome hybride, les TEs pourraient tout de même montrer des signes de dérégulation au niveau moléculaire. L’objectif de ce projet est donc de déterminer si l’expression globale des familles de TEs est plus élevée chez les hybrides que chez leurs espèces parentales. À partir de données de séquençage d’ARN d’hybrides de levures du genre Saccharomyces disponibles publiquement, nous avons effectué une analyse d’expression différentielle de leurs TEs. Nos analyses des niveaux d’ARNm total montrent que les TEs ne sont généralement pas différentiellement exprimés chez les hybrides, même si ces derniers sont exposés à une condition de stress de basse température. Seulement 2/26 familles de TEs montrent une expression significativement supérieure chez des hybrides. Globalement, nos résultats ne soutiennent pas l’hypothèse que l’hybridation pourrait déclencher systématiquement l’expression des TEs chez la levure et suggèrent que l’impact de l’hybridation sur l’activité des TEs est spécifique à chaque souche et TE.

La division cellulaire est un processus très précisément régulé. Pour bien s’assurer que chaque cellule fille reçoit une copie de chaque chromosome de la cellule mère, de longs filaments tirent les chromosomes vers chaque pôle de la cellule en division. Ces longs filaments sont des microtubules, de longs polymères de la protéine tubuline. Chez les cellules saines, la formation et la destruction de microtubules est précisément contrôlée. En effet, un manque de contrôle des microtubules est commun dans les cancers et les maladies neurodéveloppementales. Une grande partie de nos connaissances sur les microtubules vient d’observations de microtubules purifiés en laboratoire. Cependant, en isolant les microtubules du milieu cellulaire, on change les propriétés physiques de leur environnement. L’intérieur des cellules est beaucoup plus visqueux que les réactions in vitro typiques. Si on veut bien comprendre comment les cellules saines contrôlent la formation de microtubules, on doit donc les observer dans un milieu qui a des propriétés physiques plus réalistes. J’ai donc utilisé le glycérol pour répliquer la viscosité du milieu intracellulaire. Mes données démontrent que, dans un milieu visqueux, les microtubules s’allongent et se rétrécissent plus lentement et, malgré leur croissance ralentie, sont plus stables. Ces résultats démontrent que le contrôle intracellulaire des microtubules est peut-être différent de ce que l’on a appris jusqu’à présent.

Chez S.cerevisiae, la majorité des gènes codant pour les protéines ribosomiques sont dupliqués («dRPG»). Le profil d’expression des dRPG est régulé par un épissage différentiel favorisant l’expression d’une des deux copies. Le mécanisme moléculaire déterminant comment l’épissage régule chaque copie et comment les conditions de croissance affectent leur profil d’expression demeurent inconnus. Cette étude met en évidence que des facteurs de transcription affectent l’épissage du gène dupliqué RPS9 de manière copie-spécifique pour répondre à une condition cellulaire particulière, la méiose. Grâce à une analyse de spectrométrie de masse et un criblage utilisant un rapporteur d’épissage transformé dans une collection de mutants de délétion, nous avons identifié deux facteurs de transcription associés au cycle cellulaire et à la méiose qui affectent l’expression de la copie faiblement exprimée. Des expériences d’immunoprécipitation de la chromatine et de l’ARN ont permis de définir l’interaction de ces deux facteurs à RPS9 ainsi que leur impact au niveau transcriptionnel. De plus, l’analyse de l’expression de RPS9 durant la méiose indique une expression copie-spécifique. L’ensemble de ces résultats montre une régulation inter-génique via l’épissage par des facteurs de transcription et suggère que les conditions de croissance modulent la composition du ribosome. Cette étude illustre ainsi une interconnexion de deux étapes clés de l’expression génique: la transcription et l’épissage.

Le fuseau mitotique, composé de microtubules (MTs) et de protéines, est une structure intégrale à la mitose. Les MTs s’associent aux chromosomes ou forment des paires avec les MTs provenant du pôle mitotique opposé et forment les MTs de la zone médiane (mzMTs). Nos travaux dans la levure à bourgeons ont démontré que la formation du fuseau débute avec celle de paires antiparallèles par la kinésine-5 Cin8, qui deviendront les mzMTs qui stabilisent le fuseau. Ce qui détermine le nombre de mzMTs formé reste inconnu. Étonnamment, nous avons démontré que la tubuline-γ, responsable de la nucléation des MTs, y joue un rôle. La souche phosphomimétique Y445D produit des fuseaux instables et la protéine Ase1, qui contribue à former les mzMTs, y est essentielle. Avec la microscopie confocale, je trouve Cin8 aux pôles et à la zone médiane dans les cellules de type sauvage, alors que dans les cellules Y445D, elle est biaisée vers le pôle hérité du cycle cellulaire précédent et sa densité est réduite dans la zone médiane. Ase1 se trouve à la zone médiane dans les deux cas. Je propose que la phosphorylation de Y445 séquestre Cin8 aux pôles, inhibant la formation des mzMTs, et qu’Ase1 compense pour ces défauts. En anaphase, l’Ase1 déphosphorylée recrute Cin8 aux mzMTs. En l’absence de la cycline Clb2, les fuseaux Y445D sont plus stables, mais inhiber la phosphorylation de Cin8 amplifie son biais aux pôles, suggérant qu’une autre cible de Clb2-Cdk1, tel qu’Ase1, cause ce regain de stabilité.