Volume 74, Number 1, 1993

FR:

Cet article porte sur un certain nombre d'activités enzymatiques d'origine végétale possédant la propriété d'altérer des polysaccharides pariétaux bactériens ou fongiques. Ces activités sont présentées selon les cinq aspects suivants. Premièrement, on traitera de la détection et de la diversité électrophorétiques de certaines enzymes à potentiel antimicrobien. Ces enzymes sont les chitinases, les déacétylases de la chitine, les chitosanases, les ß-1,3-glucanases, les lysozymes et d'autres activités hydrolysant les parois bactériennes ou fongiques. Deuxièmement, on présentera des résultats d'inhibition de croissance de certains microorganismes exposés à des enzymes végétales séparées électrophorétiquement. Troisièmement, certaines données sur des plants transgéniques exprimant des enzymes à potentiel antimicrobien seront discutées brièvement. Quatrièmement, quatre enzymes présentes chez les végétaux seront comparées à leur équivalent microbien ou animal. Ces enzymes sont les chitinases, les chitosanases, les ß-1,3-glucanases (laminarinases) et les lysozymes. La comparaison indique que toutes ces activités se trouvent chez certains microorganismes et animaux supérieurs en plus de leur présence chez les végétaux. Les chitosanases n'ont cependant pas encore été rapportées chez les animaux. Il s'agit là d'une exception fort intéressante par rapport aux autres enzymes mais dont la signification n'a pas été élucidée. Enfin, le cinquième aspect traitera de quatre types d'enzymes végétales à potentiel antimicrobien en fonction des protéines végétales reliées à la pathogenèse (protéines PR). Les protéines PR sont des protéines de stress dont la synthèse de

novo est stimulée par divers agents biotiques ou abiotiques. Dans certaines conditions de stress, les chitinases, les chitosanases, les ß-1,3-glucanases (laminarinases) et les lysozymes d'origine végétale sont des protéines PR. Par contre, ces activités enzymatiques peuvent être aussi exprimées de façon constitutive et sous diverses formes moléculaires dans certains organes des plantes supérieures. Les organes reproducteurs semblent particulièrement une excellente source de certaines isoformes de ces enzymes à potentiel antimicrobien.

EN:

Some enzymatic activities found in plants and exhibiting the capacity to alter bacterial or fungal cell wall polysaccharides are presented according to the following five aspects. The electrophoretic detection and diversity of some enzymes with antimicrobial potential will first be discussed. These enzymes are: chitinases, chitin deacetylases, chitosanases, ß-1,3-glucanases, lysozymes and some activities hydrolysing bacterial or fungal walls. Secondly, results dealing with growth inhibition assays of some microorganisms exposed to plant enzymes separated by electrophoresis will be considered. Thirdly, some data on transgenic plants expressing enzymes of antimicrobial potential will be briefly discussed. Four enzymes found in plants will then be compared to their microbial or animal equivalent. These enzymes are: chitinases, chitosanases, ß-1,3-glucanases (laminarinases) and lysozymes. The comparison shows that all these activities can be found in some microorganisms and higher animals in addition to their presence in plants. However, chitosanases have not been yet reported in animals. This is a very interesting exception when compared to the other enzymes, but whose significance has not been elucidated. Finally, four plant enzymes with antimicrobial potential will be presented in relation with the pathogenesis-related proteins (PR proteins). The PR proteins are stress proteins for which de novo synthesis is stimulated by various abiotic or biotic agents. Under certain stress conditions, plant chitinases, chitosanases, ß-1,3-glucanases (laminarinases) and lysozymes are PR proteins. However, these enzymatic activities can be expressed constitutively as various molecular forms in some organs of higher plants. Reproductive organs seem an excellent source of some isoforms of these potentially antimicrobial enzymes.

FR:

Les rhizobactéries qui favorisent la croissance des plantes, connues sous le terme RFCP, stimulent directement la croissance de celles-ci en augmentant le prélèvement des éléments nutritifs du sol, en induisant et produisant des régulateurs de croissance végétale et en activant les mécanismes de résistance induite chez les végétaux. Les RFCP stimulent indirectement la croissance des végétaux par leur effet antagoniste sur la microflore qui leur est néfaste, en transformant les métabolites toxiques et en stimulant la nodulation des légumineuses par les rhizobia. Les effets antagonistes des RFCP impliquent la production d'antibiotiques et la compétition nutritionelle avec les pathogènes végétaux. L'établissement de l'association RFCP-plante est primordiale pour l'expression des effets bénéfiques aux plantes. L'utilisation des RFCP marquées avec des gènes de bioluminescence permet de visualiser le processus de colonisation racinaire. Suite à l'apparition des exsudats de la semence, l'inoculum bactérien se multiplie, puis les bactéries sont transportées passivement par la racine en développement, hors de la zone d'influence de la semence. Par la suite, les RFCP continuent de se multiplier grâce aux exsudats racinaires et persistent sur les racines. Plusieurs compagnies développent actuellement des inoculants contenant des RFCP, surtout afin de réduire l'utilisation des pesticides de synthèse en agriculture.

EN:

Plant growth-promoting rhizobacteria, known as PGPR, stimulate directly plant growth by increasing plant nutrients uptake, by inducing and producing plant growth regulators and by activating the induced resistance mechanisms in plants. PGPR stimulate indirectly plant growth by their antagonistic effect on detrimental microflora, by transforming toxic metabolites and by stimulating the nodulation of leguminous plants by rhizobia. The PGPR antagonistic effects is due to the production of antibiotics and to the competition for nutrients with plant pathogens. The establishment of the PGPR-plant association is essential for the expression of beneficial effects to plants. Using PGPR marked with bioluminescence genes allows to observe the root colonization process. Following the appearance of seed exudates, the bacterial inoculum reproduces and the bacteria are passively carried away from the seed zone with the developing root. Subsequently, PGPR continue to reproduce following stimuli from the root exudates and remain on the roots. Many companies are developing inoculants containing PGPR, in order to reduce the use of synthesized pesticides in agriculture.

FR:

En nature, plusieurs organismes vivants émettent des substances chimiques médiatrices (infochimiques) lorsqu'ils créent des liens complexes et variés entre les individus de la même espèce ou d'espèces différentes. Dans cet article, nous décrivons comment certains insectes utilisent les substances infochimiques pour la recherche d'un partenaire sexuel, de sources de nourriture ou d'un lieu favorable pour la ponte. De plus, nous discutons de l'intérêt de bien comprendre les fondements de l'écologie chimique afin de promouvoir le développement et l'utilisation de méthodes de lutte plus efficaces contre les insectes nuisibles et plus acceptables pour l'environnement.

EN:

Infochemicals are important in modulating a large number of both intra- and interspecific interactions in nature and in this paper we examine examples of their use by insects in the location of mates, food and suitable oviposition sites. Furthermore, we consider how an understanding of chemical ecology can be used to develop more efficient and ecologically acceptable pest management programs.

FR:

Au Québec, la stratégie de lutte contre le tétranyque rouge du pommier (Panonychus ulmi) et le tétranyque à deux points (Tetranychus urticae) dans les vergers de pommier (Malus pumila) repose actuellement sur l'emploi d'acaricides coûteux. Par ailleurs, les consommateurs exigent de plus en plus des fruits exempts de pesticides. Dans ce contexte, l'utilisation de méthodes de lutte non chimiques suscite un grand intérêt auprès des pomiculteurs. Depuis plusieurs années, les efforts de recherche et les essais conduits aux États-Unis et en Europe ont donné un large essor à l'utilisation de souches d'acariens prédateurs résistants à certaines classes de pesticides. Au Québec, des expériences de lutte biologique avec l'acarien prédateur Amblyseius fallacis [Acarina: Phytoseiidae] ont été entreprises depuis quelques années. Cet article se propose d'exposer la problématique de la lutte contre les acariens nuisibles dans les vergers québécois ainsi que les perspectives d'avenir de l'utilisation de la lutte biologique contre ces ravageurs.

EN:

Quebec's control strategy against mite pests such as Tetranychus urticae and Panonychus ulmi in apple (Malus pumila) orchards relies currently on the use of expensive miticides. However consumers demand pesticide-free fruits. As a result, apple producers are interested in the use of non-chemical control methods. American and european research efforts conducted over many years lead to the increased use of predaceous mite strains resistant to certain categories of pesticides. Biological control experiments conducted in Quebec over the past few years focused on the predaceous mite Amblyseus fallacis [Acarina: Phytoseiidae]. This paper presents the intricate problem of noxious mite control in Quebec apple orchards, as well as future research avenues for the use of biological control against these pests.

EN:

An overview of biological control programs against forest insect pests is presented with emphasis on Canadian case histories. The work is examined in the context of conservation, introduction, and augmentation (environmental manipulation and inoculative and inundative release) of insect natural enemies, specifically parasitoids. Historically, studies have concentrated on introductions of exotic parasitoids for control of introduced pests where a number of successes have been recorded. More recent work has entailed inoculative and inundative releases of parasitoids against native pests in an attempt to establish new host-parasitoid relationships to reduce pest populations. These have had limited success and are still being explored by Canadian researchers. Current strategies for using natural enemies are inundative release of native species against native pests and conservation of native parasitoids through selective insecticide timing and forest manipulation. Future directions in biological control programs will include these approaches with increased emphasis on biotechnology and the genetic selection or manipulation of 'desired strains' for release. Continued ecological studies will be essential to ensure a more complete understanding of the interaction between these 'selected parasitoids' and the forest/tree parameters which will influence their success (tri-trophic interactions). These parameters, such as tree vigour (pest resistance), spatial distribution and diversity, will also be targeted for selection to improve the effect of insect natural enemies in the forest environment.

FR:

Nous présentons un survol des programmes de lutte biologique envers les insectes forestiers en mettant l'accent sur des cas canadiens. Ces travaux de recherche sont examinés dans le contexte de la conservation, de l'introduction et de l'augmentation (par manipulation de l'environnement et lâchers inoculants et massifs) des ennemis naturels, et plus spécifiquement des parasitoïdes. Historiquement les études ont porté sur l'introduction de parasitoïdes exotiques pour la lutte aux insectes nuisibles introduits, un certain nombre de ces travaux ayant été fructueux. Des travaux plus récents ont consisté en des lâchers inoculants et massifs de parasitoïdes contre des insectes indigènes afin d'établir de nouvelles relations hôte-parasitoïde dans le but de réduire les populations d'insectes indésirables. Ces nouvelles techniques n'ont démontré que des résultats limités et les recherches se poursuivent dans cette voie. Les stratégies actuelles d'utilisation d'ennemis naturels sont le lâcher massif d'espèces indigènes contre des espèces nuisibles indigènes et la conservation des parasitoides indigènes par des applications sélectives d'herbicides et la gestion des forêts. Les prochaines avenues pour les programmes de lutte biologique incluront ces approches en plaçant l'accent sur les biotechnologies et la sélection génétique ou la manipulation de lignées recherchées pour les lâchers. Des études écologiques continues seront essentielles à l'obtention d'une meilleure compréhension des interactions entre ces parasitoïdes sélectionnés et les données forêt-arbre qui influenceront leur succès (interaction tritrophique). Ces données, à savoir la vigueur de l'arbre (résistance aux insectes), distribution spatiale et diversité, seront aussi visées pour la sélection afin d'améliorer l'impact des ennemis naturels des parasites dans l'environnement forestier.