Comparison of explant responses treated with leachate and leonardite sources of humic substances during in vitro rooting of woody plants.

As heterogeneous mixtures of compounds resulting from the physical, chemical and microbiological transformations of organic residues, humic substances (HS) are mostly recognized for their biostimulation of plant growth that firstly involve the root development and architecture before further putative improvement of nutrients uptakes. To avoid the interferences currently reported from external origins, the successive steps of rooting have been carried out using shoots and isolated leaves of birch and alder vitro-plants. Extracts issued from landfill leachate (LHS) has been compared to a stable formulation from leonardite ("Humifirst" 12% humic acid 3% and fulvic acid) commercialized by TRADECORP company's (HHS). Chemical analysis showed that LHS source typically contain much higher N (mainly as ammonium (93%) and chloride concentration than HHS. Used at low concentration (10 ppm) during root induction/initiation phase, both HS sources may be slightly unfavorable to the root formation (21% of reduction in primary root number) of alder but not of birch. While, in root elongation phase, there is an increase in the primary root length and lateral root number. The direct effects of HS on in vitro root development vary from one species to another depending on the root treatment stage. Results showed that both explants type response are equivalent in the development of a complete rooting system

The effect of Leonardite humic substances on the growth and vegetative propagation of saffron (Crocus sativus L.)

Le safran (Crocus sativus L.) est une espèce géophyte triploïde stérile (2n=3x=24) à floraison automnale et appartenant à la famille des Iridacées. Cette plante triploïde se propage par reproduction végétative par la formation de cormes filles à partir des cormes mère, car les fleurs sont stériles et ne produisent pas de graines viables. En fait, de nombreux facteurs entravent la propagation efficace du safran par cette pratique traditionnelle et les faibles taux de multiplication des cormes dans les conditions naturelles réduisent la productivité, limitant ainsi la disponibilité du matériel de plantation. Ainsi, l'objectif principal de ce travail est de tester l'effet des substances humiques (SH) sur la croissance et la multiplication végétative du safran. Les principaux résultats des essais indiquent que les SH améliorent la croissance et le développement du safran, et l'intensité de la réponse dépend de la concentration utilisée et du mode d'application. En fait, le traitement temporaire des cormes avec les SH (50 et 100 ppm) a amélioré la croissance des plantes et des cormes filles mais n'a pas d’effet significatif sur le nombre de pousses et de cormes filles.Saffron (Crocus sativus L.) is an autumn-flowering and sterile triploid (2n=3x=24) geophyte species that belong to the Iridaceae family. This triploid plant is propagated by vegetative reproduction through the formation of daughter corms from the mother corm, as the flowers are sterile and fail to produce viable seeds. In fact, many factors hamper the efficient propagation of saffron through this traditional practice and the low multiplication rates of daughter corms under natural conditions reduce productivity, thereby restraining the availability of planting material. Thus, the main objective of this work is to test the effect of humic substances (HS) on saffron vegetative propagation. The main results of trials indicate that HS improves the saffron plant's growth and development, and the intensity of response depends on the concentration used and the mode of application. In fact, the temporary treatment of corms with HS (50 and 100 ppm) improved plant and daughter corms growth but did not affect the number of shoots and corms

VALIDATION INTERNE DE LA METHODE DE DOSAGE DU PLOMB DANS LES PRODUITS DE LA PECHE PAR SPECTROPHOTOMETRIE D’ABSORPTION ATOMIQUE EN FOUR A GRAPHITE (ASS-FG)

La validation intra laboratoire d’une méthode d’analyse est définie comme l’action de soumettre une méthode d’analyse à une étude statistique intra laboratoire, fondée sur un protocole normalisé et/ou reconnu, et apportant la preuve que dans son domaine d’application, la méthode d’analyse satisfait à des critères de performance préétablis. Dans notre étude, nous avons utilisé la norme marocaine NM 08.0.056 2007 pour valider en interne la méthode de dosage du Plomb dans les produits de la pêche, en respectant les exigences spécifiques applicables à la spectrophotométrie d’Absorption Atomique en Four à graphite (SAA-FG) éditées dans AOAC 2002, 999.10. La validation a été réalisée selon les quatre plans d’expériences (types: A,B,C et D); le plan d’expérience de type «A» pour caractériser la linéarité, ainsi que les limites de détection et de quantification de la courbe d’étalonnage, le plan de type «B» pour le contrôle des effets de matrice (spécificité) de la méthode, le plan de type «C» pour estimer la fidélité (répétabilité interne), la justesse et éventuellement la répétabilité interne; et le plan de type «D» (optionnel) qui servira à calculer la reproductibilité interne. nous avons obtenus donc un domaine de linéarité validé (3-30μg/l), un modèle de régression acceptable, la limite de détection est de l’ordre de 0,0015 ppb, la limite de quantification est de 0,005 ppb, la méthode est spécifique avec absence d’interférences, juste par rapport aux matériaux de référence et fidèle

Effet de la durée d’exploitation de la culture du safran, installée à différentes densités, sur la production et la multiplication des cormes «semences» dans la région de Taliouine

In Taliouine region, the expansion of saffron cultivation requires the availability of good quality corms as propagated material. It is essential to establish an on-farm multiplication scheme to optimize corms production. A multi-year experiment over 5 seasons was carried out to study saffron behavior, planted at different planting densities (35, 50 and 100 corms/m2) in comparison with the traditional planting method (150 corms/m2), in local conditions of Taliouine. The results showed that low planting densities (35 and 50 corms/m2) favored higher multiplication rates of replacement corm and the number harvested was significantly similar to high planting density and to the traditional method. Nevertheless, the latter methods have produced low-weight replacement corms because of the negative effect on their sizes. On the other hand, in the case of low densities, 65% and 75% of corms had a satisfactory size, ensuring good production of saffron spice. Finally, we conclude that production and multiplication of corms “seeds” is directly related to the choice of planting density and expected yield of stigmas and corms according to the age of this perennial crop. Keywords: Saffron, corm, planting density, multiplication, TaliouineDans la région de Taliouine, le projet d’extension des superficies de la culture du safran suscite la question de la disponibilité des cormes-semences de bonne qualité. Il est primordial de dresser un schéma de multiplication en plein champ et d’optimiser la production des cormes «semence». Une expérimentation pluriannuelle, sur 5 saisons, dont l’objectif est l’étude du comportement d’une safranière installée à différentes densités (35, 50 et 100 cormes/m2) en comparaison avec le mode traditionnel (semis en poquet à 150 cormes/m2), a été réalisé dans les conditions du terroir de Taliouine. Les résultats ont montré que les densités de plantation légères (35 et 50 cormes/m2) ont engendré des taux de multiplication supérieurs et un rendement en nombre de cormes récoltés significativement semblables au cas des hautes densités et de la méthode traditionnelle de semis. Néanmoins, ces derniers cas ont engendré une production de cormes de remplacement de faibles poids et un effet négatif sur leurs calibres. Dans le cas de faibles densités, 65% et 75% des cormes ont un diamètre commercial supérieur assurant une bonne production de safran épice. La production et la multiplication des cormes de safran est directement liée au choix de la densité et du rendement escompté. Mots clés: Safran, corme, densité de plantation, multiplication, Taliouin

Optimization of the explant disinfection method and in vitro multiplication of saffron (Crocus sativus L.).

Saffron (Crocus sativus L.), renowned as the world’s most expensive spice extracted from its stigmas, is an autumn-flowering, sterile triploid geophyte species (2n=3x=24) belonging to the Iridaceae family. It is propagated vegetatively through the development of daughter corms from the mother corm. Low multiplication rates of daughter corms under natural conditions and many biotic and abiotic stresses reduce productivity, thereby restraining the availability of planting material. Thus, the main objective of this work is to improve the vegetative propagation of saffron through tissue culture. The results show that soaking of explants in 0.1% (w/v) mercury chloride (HgCl2) for 10 min is more effective for explant disinfection (95%), with a survival rate of over 85%. Whereas, for the initiation phase, the in vitro culture of whole corms on Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with 0.5 mg /L of 1-naphthalene acetic acid (NAA) in combination with 3 mg/L of 6-benzylaminopurine (BAP) was more effective, resulting in a sprouting rate of 90% with a maximum of 5 sprouted buds per explant. As for the multiplication phase, the highest number of shoots (4 shoots/single shoot explant) was observed on MS medium supplemented with 8 mg/L of BAP in combination with 0.5 mg/L of NAA. The results of this study can serve as a starting point for establishing an efficient and reproducible in vitro regeneration system in order to increase the number of shoots per explant for proliferation and micro-corms formation phases by exploring other culture media with different PGR combinations

Antifungal activity of four plant extracts against Botrytis cinerea

Botrytis cinerea, responsible for the gray mold disease of tomato, is one of the main problems in fruit exporting countries. Synthetic antifungals are used for their control. However, these products lead to serious damage to environment ant human. Furthermore, it has developed a resistance towards many of them. Therefore, the use of botanical biopesticides as natural alternatives that are friendly to the environment has increased in the last decade. The objective of the present study is the evaluation of the antifungal activity of extracts of four plants, Marrubium vulgare, Moringa oleifera, Psidium guajava and Casimiroa edulis against B. cinerea and the phytochemical characterization of these extracts. The extraction was carried out by maceration, decoction, and ultrasonic-assisted extraction. The high extraction yields of 18.91%, 31.05%, 33.01% and 24.67% were obtained respectively with maceration for M. vulgare, M. oleifera, P. guajava and C. edulis. Qualitative phytochemical tests revealed the presence of terpenoids in all extracts, while saponosides were present only in a few extracts. The highest contents of polyphenols were noted for P. guajava and C. edulis. Also, the highest flavonoid content was noted for C. edulis and M. oleifera. The evaluation of the activity of the studied extracts against the mycelial growth and the germination of the spores of B. cinerea showed that the extracts obtained by maceration and by ultrasonic-assisted extraction of P. guajava and C. edulis are the most efficient against the mycelial growth with an inhibition percentage of 100% for all the tested concentrations. Similarly, the maceration extract of M. vulgare allowed the total inhibition of the germination of the pathogen spores. Finally, the extracts of M. oleifera were the least effective against B. cinerea

Expression of biological properties of leachate humic substances on root development of woody plants

Les substances humiques (SH) sont des composés organiques réfractaires, hétérogènes et de couleur foncée provenant de la décomposition microbienne et de la dégradation chimique de la matière organique. La composition et la structure exacte de ces macromolécules ne sont pas totalement élucidées en raison de leurs complexités et leurs hétérogénéités structurales. Elles ont longtemps été reconnues comme substances favorisant la croissance des plantes, en particulier en ce qui concerne l’amélioration de l'absorption des nutriments, de la croissance des racines et de la structure du sol. Cependant, les mécanismes moléculaires par lesquels les SH influencent la physiologie des plantes ne sont pas bien compris et doivent être approfondis. L'objectif de cette thèse de doctorat était de mieux comprendre l'activité biologique qu’exercent les SH de lixiviats de décharge en comparaison à une formulation commerciale extraite de léonardite sur le développement du système racinaire de ligneux ; en relation avec leurs caractéristiques chimiques et leurs mécanismes d'actions. Trois approches expérimentales ont été développées pour répondre à cet objectif. La première concerne la caractérisation chimique comparative des SH et de leurs fractions, séparées en fonction de leur solubilité et de leur poids moléculaire, en utilisant une analyse élémentaire, la spectroscopie UV-vis, FT-IR et RMN et la spectrométrie de masse MALDI-TOF. Les résultats obtenus indiquent que les SH des deux origines présentent une similarité quant à leur composition et leurs structures chimiques mais, se distinguent principalement par l’abondance relative des groupements fonctionnels. La deuxième concerne la mise au point d’un modèle de culture in vitro destiné à étudier l'activité biologique des SH au niveau du développement du système racinaire de deux ligneux choisis comme espèces pionnières. Les données obtenues montrent que l'effet des SH dépend des espèces végétales traitées, de la concentration utilisée, du mode d'application et de l’origine des SH. Si la fraction de haut poids moléculaire (HA) est efficace pour promouvoir le développement des racines, les fractions de faibles poids moléculaires (FA et OM) inhibent celui-ci en fonction de la concentration utilisée. Enfin, une approche moléculaire a été mise en œuvre pour étudier certains mécanismes moléculaires d’action des SH sur les plantes en comparant l'expression de quatre gènes (ABCB1, ABCB19, GS et ADH) impliqués respectivement dans les métabolismes d’auxine, de l’azote et du carbone. Les données obtenues montrent que les SH ainsi que leur fraction AH influencent la croissance et le développement des racines apparemment par l’interaction avec les mécanismes de régulation du transport polaire d’auxine et de l'incorporation de l'azote inorganique sous forme organique, de métabolisme du carbone et de réponse aux stress abiotiques. Les résultats présentés dans cette thèse ont montré que les SH extraites de lixiviats de décharge et en particulier leur fraction HA peuvent être valorisées comme bio-stimulant de la croissance des plantes.Humic substances (HS) are a dark-colored heterogeneous organic compounds originated from microbial decomposition and chemical degradation of organic matter. The exact structure and composition of HS macromolecules are not totally elucidated due to their complexity and their structural heterogeneity. They have long been recognized as plant growth promoting substances, particularly with regard to influencing nutrient uptake, root growth and architecture and by improving soil structure. However, the molecular mechanisms through which HS influence plant physiology are not well understood and must be deepened. The aim of this doctoral thesis is to obtain deeper understanding of the biological activity exerted by HS extracted from landfill leachates in comparaison to a commercial formulation extracted from leonardite on roots growth of woody plants in relation to their chemical characterization and mechanisms of action. Three experimental approach have been carried out. The first one concerns a comparative chemical characterization of total HS and derived fractions, separated in function of their solubility and molecular weight, was performed using elemental analysis, UV-vis, FT-IR and 1H NMR spectroscopy and MALDI-TOF mass spectrometry. Obtained results indicate that HS of both origins were basically similar regarding the presence of their chemical structures but, differ mainly in their relative abundance. The second, concerns the development of an in vitro culture model to study the biological activity of HS on the development of root system of two woody pioneer species. The data obtained showed that the effect of HS depends on plant species, concertation, mode of application and source of HS. If the high molecular weight fraction (HA) was effective at promoting root development, the lower ones (FA and OM) inhibit it in function of the concentration used. Finally, a molecular approach was investigated to study some molecular mechanisms that plant act in response to HS comparing the expression of four genes (ABCB1, ABCB19, GS and ADH) implicated respectively in auxin, nitrogen and carbon metabolisms. Obtained data show that HS and their HA fractions influence root growth and development apparently by influencing different mechanism of regulation associated with polar auxin transport, the incorporation of inorganic nitrogen as glutamate, carbon metabolism and abiotic stress responses. Results presented in this thesis showed that landfill leachates HS especially their HA fraction can be valued as bio-stimulant of plant growth

Etude de la maturation d'embryons somatiques d'"Abies nordmanniani" (L. K.) en relation avec le métabolisme auxinique

Dans le cadre des recherches visant à améliorer la maturation des embryons somatiques chez Abies nordmanniana, le présent travail a pour objectif de vérifier les interférences potentielles de certaines substances rapportées comme ‘‘anti-auxines’’ avec l’activité auxinique endogène des masses embryogènes et de quantifier leurs effets sur la formation d’embryons somatiques normaux. Les résultats obtenus montrent que les substances utilisées agissent en fonction de la concentration, de la durée du traitement et du génotype. En effet, l’acide 2-(p-chlorophenoxy)-2-méthylpropionique (PCIB) réduit la prolifération et améliore la maturation des embryons lorsqu’il est incorporé à faibles concentrations (1 et 5 mg/l) dans le milieu de maturation en continu ou à forte concentration (20 mg/l) entre la 4ème et 8ème semaine de culture. L’effet de l’acide 2,3,5-triiodobenzoique (TIBA) dépend du traitement appliqué mais, généralement n’améliore pas la maturation d’embryons somatiques quel que soit l’essai. L’effet de l’acide p-hydroxbenzoïque (PHBA) dépend du génotype, les meilleurs résultats ont été obtenus seulement chez la lignée 280306.Les analyses HPLC montrent que le contenu total en auxine endogène chez la lignée qui mature bien (D44) est 1,5 fois plus élevé que la lignée qui mature moyennement (280306) et est 6 fois plus élevée que la lignée qui ne mature pas (110308). Toutefois le contenu en auxines endogènes de la lignée D44 diminue après traitement par immersion (1h) avec le PCIB et le TIBA, mais, augmente par contre après traitement avec le PHBA

Valorization and properties of landfill leachates humic substances

Des expérimentations ont été menées au laboratoire, avec des substances humiques (SH) extraites de lixiviats de Centre d’Enfouissement Technique et une formulation stable de SH (12 % d’acides humiques et 3% d’acides fulviques) commercialisée par la firme TRADECORP s.a. (Espagne) sous l’appellation « Humifirst », en vue d’en étudier leurs effets sur le développement du système racinaire de vitroplants de bouleau et d’aulne en absences d’interférences. Les résultats obtenus montrent qu‘un traitement à faible concentration (10 ppm) pendant la phase d’induction/initiation peut se révéler légèrement défavorable à la formation de racines chez l’aulne mais pas chez le bouleau, tandis qu’en phase d’élongation racinaire, il y a augmentation du nombre de racines par plantule uniquement chez le bouleau. A 100 ppm de SH de lixiviats en phase d’élongation, il y a inhibition totale de l’enracinement chez l’aulne et réduction de la densité des racines latérales chez le bouleau. Dans ces conditions, les pousses de bouleau croissent pourtant davantage. Ces observations se distinguent de celles d’Humifirst qui n’a pas d’effet significatif et pas d’inhibition. Les effets directs des substances humiques de lixiviats sur le développement racinaire et celui des plantules varient d’une espèce végétale à l’autre en fonction de la concentration.Experiments were conducted in the laboratory with humic substances (HS) extracted from Landfill leachate and stable HS formulation called "Humifirst" (12% humic acid 3% and fulvic acid) from TRADECORP company's (Spain), in order to study their effects on root system development of birch and alder vitroplants in absence of interferences. The results obtained show that treatment with a low concentration (10 ppm) during induction/initiation phase may be slightly unfavorable to the formation of roots in alder but not in birch. While, in root elongation phase, there is an increase in the number of roots per shoot only in birch. Applied at 100 ppm during elongation phase, leachate HS inhibit completely rooting in alder and reduce lateral root density in birch. Under these conditions, the birch shoots grow yet more. These observations differ from those of Humifirst, which has no significant effect and no inhibition. The direct effects of leachate HS on root development and shoot growth vary from one species to another depending on the concentration