Study of mechanisms of action involved in the Biocontrol of a strain of Aureobasidium pullulans (De Bary) Arnaud against Penicillium expansum Link on postharvest apples

L’agent de lutte biologique Aureobasidium pullulans souche Ach1-1 a présenté une grandepotentialité dans le contrôle de Penicillium expansum, l’agent causal de la pourriture bleue des pommes enconservation. Les mécanismes d’action qui sont les plus impliqués dans son activité antagoniste ont étéanalysés, au cours de ce travail. D’après des essais de protection réalisés sur pommes blessées, il apparaîtque l’efficacité de cette souche n’est pas liée essentiellement à la sécrétion des métabolites toxiques dans lemilieu ou à l’induction de la résistance de fruit. Par contre, le mécanisme de la compétition pour la nutritionsemble jouer un rôle important. Dans les essais in vitro, la souche antagoniste Ach1-1 a eu un importanteffet inhibiteur de la germination des conidies de P. expansum dans des milieux de jus de pomme à desfaibles concentrations. Mais cet effet était réversible et les conidies inhibées étaient capables de germer unefois remises dans des conditions favorables en éléments nutritifs. Sur pommes blessées, l’effet protecteurde la souche Ach1-1 vis-à-vis de P. expansum a été significativement affaibli par l’ajout dans les blessuresde concentrations élevées des principaux composants des pommes en sucres, en vitamines etparticulièrement en acides aminés. Il apparaît que l’antagoniste exerce une activité fongistatique plus quefongicide vis-à-vis de P. expansum et agit par une compétition efficace pour les éléments nutritifs desblessures des pommes sans affecter la viabilité des conidies du pathogène. Une application exogène desacides aminés des pommes avec des concentrations croissantes dans les blessures a progressivement réduitl’activité antagoniste de la souche Ach1-1 sans altérer son développement dans les blessures, montrant quela compétition pour les acides aminés joue un rôle important dans la suppression de P. expansum. Cerésultat a été appuyé par l’analyse biochimique de la cinétique de l’épuisement des acides aminés dans lesblessures des pommes qui a montré que ces composés et particulièrement la sérine, la glycine et l’acideglutamique sont mieux métabolisés par la souche antagoniste que par le pathogène. L’ajout en excès de cestrois acides aminés en groupe ou individuellement dans les blessures des pommes a fortement réduitl’efficacité de la souche Ach1-1 vis-à-vis de P. expansum. De plus, la présence de la sérine et la glycineavec des concentrations élevées dans des milieux synthétiques ne présentant aucune source azotée, a réduitl’effet inhibiteur de la germination des conidies de P. expansum par la souche Ach1-1. Ainsi, ces acidesaminés semble être parmi les éléments les plus limitants dans le mécanisme de la compétition./The biocontrol agent Aureobasidium pullulans strain Ach1-1 was very effective againstPenicillium expansum, the causal agent of blue mold on stored apple. Modes of action that could beinvolved in its biocontrol activity were analysed in this work. According to some biocontrol trials onwounded apples, it appears that neither the production of metabolites nor the induction of fruit resistancewere the principal modes of action of this strain. However the mechanism of nutrient competition appearsto play an important role. In in vitro assays, the strain Ach1-1 had an important inhibitory effect of conidialgermination of P. expansum in apple juice at low concentrations. However this inhibitory effect wassuppressed when inhibited conidia were placed in favourable nutrients conditions. On wounded apples theprotective activity of strain Ach1-1 against P. expansum was significantly reduced by adding, in thewounds, high concentrations of major apple compounds of sugar, vitamins and most particularly aminoacids. It appears that the antagonist exerts a fungistatic rather than fungicidal activi ty on P. expansum as itcan deplete limiting nutrient available at the infection site and inhibit conidia germination without affectingtheir viability. Moreover, an exogenous application of increasing apple amino acids concentrations inwounds had progressively reduced the antagonist activity of strain Ach1-1 without altering its developmentin wounds, suggesting that competition for apple amino acids by strain Ach1-1 plays an important role insuppressing P. expansum. This finding was strengthened by a time-course analysis of wounds amino acidsduring apple incubation in witch the strain Ach1-1 was able to assimilate apple amino acids better than P.expansum, most particularly Serine, Glycin and Glutamic acid. Exogenous additions of these three aminoacids at high concentrations on apple wounds as a mixture or individually, strongly lowered the Biocontrolactivity of strain Ach1-1. Moreover, the existence of amino acids serine and glycin at high concentration insynthetic media, without any nitrogen source, was able to reduce the inhibitory effect of conidialgermination of P. expansum by the strain Ach1-1.Therefore these amino acids could be among the mostlimited nutrients in the mechanism of competition

Effects of Temperature Stresses on the Resistance of Chickpea Genotypes and Aggressiveness of Didymella rabiei Isolates

Chickpea (Cicer arietinum L.) is an important food and rotation crop in many parts of the world. Cold (freezing and chilling temperatures) and Ascochyta blight (Didymella rabiei) are the major constraints in chickpea production. The effects of temperature stresses on chickpea susceptibility and pathogen aggressiveness are not well documented in the Cicer-Didymella pathosystem. Two experiments were conducted under controlled conditions using chickpea genotypes and pathogen isolates in 2011 and 2012. In Experiment 1, four isolates of D. rabiei (AR-01, AR-02, AR-03 and AR-04), six chickpea genotypes (Ghab-1, Ghab-2, Ghab-3, Ghab-4, Ghab-5 and ICC-12004) and four temperature regimes (10, 15, 20, and 25°C) were studied using 10 day-old seedlings. In Experiment 2, three chickpea genotypes (Ghab-1, Ghab-2, and ICC-12004) were exposed to 5 and 10 days of chilling temperature exposure at 5°C and non-exposed seedlings were used as controls. Seedlings of the three chickpea genotypes were inoculated with the four pathogen isolates used in Experiment 1. Three disease parameters (incubation period, latent period and disease severity) were measured to evaluate treatment effects. In Experiment 1, highly significant interactions between genotypes and isolates; genotypes and temperature; and isolate and temperature were observed for incubation and latent periods. Genotype x isolate and temperature x isolate interactions also significantly affected disease severity. The resistant genotype ICC-12004 showed long incubation and latent periods and low disease severity at all temperatures. The highly aggressive isolate AR-04 caused symptoms, produced pycnidia in short duration as well as high disease severity across temperature regimes, which indicated it is adapted to a wide range of temperatures. Short incubation and latent periods and high disease severity were observed on genotypes exposed to chilling temperature. Our findings showed that the significant interactions of genotypes and isolates with temperature did not cause changes in the rank orders of the resistance of chickpea genotypes and aggressiveness of pathogen isolates. Moreover, chilling temperature predisposed chickpea genotypes to D. rabiei infection; developing multiple stress resistance is thus a pre-requisite for the expansion of winter-sown chickpea in West Asia and North Africa

Résilience de la lentille au changement climatique au Maroc : principales réalisations en amélioration génétique, biotechnologie et gestion des cultures

Au Maroc, la lentille est cultivée dans des conditions pluviales et sa productivité est fortement influencée par les aléas climatiques, notamment la quantité et la distribution des précipitations, ainsi que les hautes températures. Dans ce contexte, l’augmentation de la production est tributaire de plusieurs facteurs, notamment l’utilisation de variétés améliorées, la maîtrise de l’itinéraire technique et des bonnes pratiques agricoles permettant une meilleure efficience d’utilisation de l’eau. Les recherches conduites à l’échelle nationale ont abouti au développement des nouvelles variétés améliorées et la mise ne place des nouvelles pratiques culturales, comme le semis direct, qui pourraient aboutir à une meilleure résilience face au changement climatique notamment en termes de tolérance à la sècheresse et aux hautes températures et de mécanisation. En effet, certaines nouvelles variétés sélectionnées lors des expérimentations pluriannuelles ont montré une meilleure tolérance au déficit hydrique et à la chaleur grâce à des caractéristiques morphologiques, phénologiques et physiologiques. D’autre part, des travaux de recherche en caractérisation des ressources génétiques (populations locales, espèces sauvages) ont permis d’identifier des sources de tolérance/résistance à ces stress abiotiques qui ont été intégrées en tant que parents dans la phase amont des programmes de création variétale. Néanmoins, il est important de renforcer les initiatives de transfert de technologies adéquates pour promouvoir l’utilisation des obtentions variétales et des techniques d’adaptation par les agriculteurs afin de mieux valoriser les acquis de recherche. D’autre part, il est essentiel de poursuivre la collection et l’exploration des ressources génétiques et la création des nouvelles variétés en ciblant en priorité les caractères agronomiques, morphologiques, physiologiques et qualitatifs.  Cela répondrait aux besoins des agriculteurs, des consommateurs et des industriels en matière de résilience au changement climatique, de rentabilité et de qualité nutritive. L’intégration des technologies modernes de phénotypage et de génotypage ainsi que l’utilisation des techniques de speed breeding dans le programme d’amélioration génétique est une étape importante pour améliorer le gain génétique et accélérer le développement de nouvelles variétés dotées des traits d’intérêts, notamment la stabilité du rendement face aux variations climatiques caractérisées par les faibles précipitations et la récurrence des épisodes de chaleur

Rôle des acides aminés dans l'activité antagoniste d'Aureobasidium Pullulans vis-à-vis de la pourriture bleue des pommes en post-récolte

Aureobasidium pullulans (souche Ach1-1) a montré une grande efficacité vis-à-vis de Penicillium expansum agent de la pourriture bleue des pommes en conservation. Le présent travail a été réalisé dans le cadre de l’analyse des mécanismes d’action qui sont les plus impliqués dans son activité antagoniste. Dans des essais in vivo sur pommes blessées, l’effet protecteur de la souche Ach1-1 vis-à-vis de P. expansum a été significativement affaibli par l’ajout dans les blessures de concentrations élevées en acides aminés. L’importance de la réduction étant dépendante de la concentration appliquée, a montré que la compétition pour les acides aminés joue un rôle important dans la suppression de P. expansum. Ce résultat a été appuyé par l’analyse biochimique de la cinétique de l’épuisement des acides aminés dans les blessures des pommes qui a dévoilé que ces composés et particulièrement la sérine, la glycine et l’acide glutamique sont mieux métabolisés par la souche antagoniste que par le pathogène. L’ajout en excès de ces trois acides aminés individuellement dans les blessures des pommes a fortement réduit l’efficacité de la souche Ach1-1 vis-à-vis de P. expansum. Ainsi, ces acides aminés semble être parmi les éléments les plus limitants dans le mécanisme de la compétition. Ces résultats indiquent que l’antagoniste A. pullulans souche Ach 1-1 exerce une activité fongistatique plus que fongicide vis-à-vis de P. expansum et agit par une compétition efficace pour les éléments nutritifs limitants des blessures des pommes et particulièrement les acides aminés sans affecter la viabilité du pathogène

Assessment of the Red Seaweed Gelidium sesquipedale By-Products as an Organic Fertilizer and Soil Amendment

The agar extraction process of the red algae Gelidium sesquipedale generates a solid residue as the main by-product. However, this residue remains non-valorized, despite its potential as a fertilizer. This study aims to determine the value of G. sesquipedale residue as organic fertilizer and for soil amendments. An incubation test of G. sesquipedale residue in soils was performed to measure the nitrogen (N), phosphorus (P), and calcium (Ca) release. The potential fertilization effect of the residue was evaluated in a greenhouse on two crops: strawberry and corn. The amount of available P was high at the beginning of the incubation experiment. The amounts of nitrate–nitrogen (NO₃−-N) and available Ca increased over the incubation time. A high efficiency of fertilization using the residue at different concentrations was observed in both crops. Application of the residue enhanced crop growth. The fertilization effect was associated with increased macro- and micro-elements in the strawberry fruit’s N, Ca, iron (Fe), manganese (Mn), and zinc (Zn) and in the corn leaves’ N, P, magnesium (Mg), and Fe. Moreover, the residue was a good soil organic amendment as it enhanced the amount of organic matter (OM) and some macro- and micro-elements in the soil after plant harvest

Assessment of the Red Seaweed <i>Gelidium sesquipedale</i> By-Products as an Organic Fertilizer and Soil Amendment

The agar extraction process of the red algae Gelidium sesquipedale generates a solid residue as the main by-product. However, this residue remains non-valorized, despite its potential as a fertilizer. This study aims to determine the value of G. sesquipedale residue as organic fertilizer and for soil amendments. An incubation test of G. sesquipedale residue in soils was performed to measure the nitrogen (N), phosphorus (P), and calcium (Ca) release. The potential fertilization effect of the residue was evaluated in a greenhouse on two crops: strawberry and corn. The amount of available P was high at the beginning of the incubation experiment. The amounts of nitrate–nitrogen (NO₃−-N) and available Ca increased over the incubation time. A high efficiency of fertilization using the residue at different concentrations was observed in both crops. Application of the residue enhanced crop growth. The fertilization effect was associated with increased macro- and micro-elements in the strawberry fruit’s N, Ca, iron (Fe), manganese (Mn), and zinc (Zn) and in the corn leaves’ N, P, magnesium (Mg), and Fe. Moreover, the residue was a good soil organic amendment as it enhanced the amount of organic matter (OM) and some macro- and micro-elements in the soil after plant harvest