Actividad biológica de la azadiractina sobre Nezara viridula (L.)

Se ha estudiado la acción reguladora del desarrollo de diferentes dosis de azadiractina, aplicadas tópicamente sobre ninfas Nezara viridula (L.) de 5 o estadio. Igualmente se ha evaluado la fecundidad y la fertilidad de adultos, machos y hembras, procedentes de ninfas tratada con dicho compuesto a varias dosis subletales. Con dosis iguales o superiores a 200 ng/insecto se alcanzaron porcentajes de mortalidad en la muda superiores al 85 %, estos adultos poseían además un elevado número de características ninfales y resultaron inviables. A dosis inferiores, desde 50 a 2 ng/insecto, se obtuvo un porcentaje de adultos aparentemente normales superior al 50%. El efecto esterilizante eductor de fecundidad de la azadiractina se observo tratando hembras y machos con dosis de 5 ng/insecto. El número de huevos/insecto tratado fue significativamente inferior al testigo control. Finalmente azadiractina a dosis de 1 (J-g/cm^ dispuesta sobre el área de puesta, mostró un claro efecto disuasor de la oviposición sobre hembras fecundadas de la especie.

Toxicidad de ciromacina sobre el parasitoide Encarsia tricolor Foërster (Hym. Aphelinidae)

Se ha estudiado la toxicidad del regulador del crecimiento de insectos (RCI) ciro- macina sobre el parasitoide Encarsia tricolor Foérster. Ciromacina se incluye en la Categoría 1 de la clasificación de la OILB/SROP (producto inocuo) si se mide en términos de reducción de la fecundidad la reducción de la capacidad beneficiosa que produce. Sin embargo, se incluye en la Categoría 2 (ligeramente dañino) si esta reducción se mide en términos de la reducción del número de adultos de la descendencia. El tratamiento con ciromacina a la concentración recomendada aumentó significativamente la mortalidad de huevos y larvas de E. tricolor, hasta un 55% en el caso de larvas jóvenes. Considerando estos resultados, se sugiere que cuando se trata de un RCI, la medida de la reducción de la capacidad beneficiosa que produce debe realizarse de modo diferente al utiizado con los plaguicidas "clásicos".

Meloidogyne javanica control by Pochonia chlamydosporia, Gracilibacillus dipsosauri and soil conditioner in tomato

Organic matter plays a fundamental role in the antagonistic activity of microorganisms against phytonematode populations on the soil. In this study, the compatibility between the fungus Pochonia chlamydosporia (Pc-12) and the rhizobacterium Gracilibacillus dipsosauri (MIC 14) was evaluated in vitro, as well as the effect of the fungus at the concentration of 5,000 chlamydospores per gram of soil, rhizobacterium at 4.65 x 10(9) cells/g of soil, and the soil conditioner Ribumin® at 10 g/pot, either alone or in combination, against Meloidogyne javanica population in tomato plants (3,000 eggs/pot). A suspension of water or Ribumin® alone was applied on the soil as negative control, while a suspension of nematode eggs was applied as positive control. The reduction in the number of galls in roots per plant was 48 and 41% for the treatments Ribumin + MIC 14 + Pc-12 and MIC 14 + Pc-12, respectively. Regarding to the number of eggs per plant, MIC 14 and Pc-12 + Ribumin led to a reduction by 26 and 21%, respectively, compared to the control treatment. Interaction between the nematophagous fungus and the rhizobacterium was positive for the nematode control, even though G. dipsosauri inhibited P. chlamydosporia growth by up to 30% in in vitro tests.

Apoptotic mimicry: an altruistic behavior in host/Leishmania interplay

Apoptosis is the most common phenotype observed when cells die through programmed cell death. The morphologic and biochemical changes that characterize apoptotic cells depend on the activation of a diverse set of genes. Apoptosis is essential for multicellular organisms since their development and homeostasis are dependent on extensive cell renewal. In fact, there is strong evidence for the correlation between the emergence of multicellular organisms and apoptosis during evolution. On the other hand, no obvious advantages can be envisaged for unicellular organisms to carry the complex machinery required for programmed cell death. However, accumulating evidence shows that free-living and parasitic protozoa as well as yeasts display apoptotic markers. This phenomenon has been related to altruistic behavior, when a subpopulation of protozoa or yeasts dies by apoptosis, with clear benefits for the entire population. Recently, phosphatidylserine (PS) exposure and its recognition by a specific receptor (PSR) were implicated in the infectivity of amastigote forms of Leishmania, an obligatory vertebrate intramacrophagic parasite, showing for the first time that unicellular organisms use apoptotic features for the establishment and/or maintenance of infection. Here we focus on PS exposure in the outer leaflet of the plasma membrane - an early hallmark of apoptosis - and how it modulates the inflammatory activity of phagocytic cells. We also discuss the possible mechanisms by which PS exposure can define Leishmania survival inside host cells and the evolutionary implications of apoptosis at the unicellular level.

Nucleotide-sugar transporters: structure, function and roles in vivo

The glycosylation of glycoconjugates and the biosynthesis of polysaccharides depend on nucleotide-sugars which are the substrates for glycosyltransferases. A large proportion of these enzymes are located within the lumen of the Golgi apparatus as well as the endoplasmic reticulum, while many of the nucleotide-sugars are synthesized in the cytosol. Thus, nucleotide-sugars are translocated from the cytosol to the lumen of the Golgi apparatus and endoplasmic reticulum by multiple spanning domain proteins known as nucleotide-sugar transporters (NSTs). These proteins were first identified biochemically and some of them were cloned by complementation of mutants. Genome and expressed sequence tag sequencing allowed the identification of a number of sequences that may encode for NSTs in different organisms. The functional characterization of some of these genes has shown that some of them can be highly specific in their substrate specificity while others can utilize up to three different nucleotide-sugars containing the same nucleotide. Mutations in genes encoding for NSTs can lead to changes in development in Drosophila melanogaster or Caenorhabditis elegans, as well as alterations in the infectivity of Leishmania donovani. In humans, the mutation of a GDP-fucose transporter is responsible for an impaired immune response as well as retarded growth. These results suggest that, even though there appear to be a fair number of genes encoding for NSTs, they are not functionally redundant and seem to play specific roles in glycosylation.

Sperm utilization patterns in Gryllus integer (orthoptera: gryllidae

Sperm competition is the competition for fertilizations between ejaculates, within a female, following multiple mating. There are four sperm utilization or precedence patterns: first male precedence, where the first male to mate fertilizes most of the eggs laid by a female; last male precedence, where the last male to mate fertilizes most of the eggs laid by a female; "all-or-none" pattern, where sperm from either male fertilizes all the eggs laid by a female but which male's sperm that is used is random; or sperm mixing, where sperm from each male is used equally in fertilizing eggs laid by a female. Intermediate utilization patterns are also possible. Sperm competition occurs in a wide variety of insect species as well as other animals. This study was undertaken to study sperm competition in the field cricket, Gryllus integer. Four experiments were conducted: a radiation and sterilization experiment, a diapause experiment, and 2 competition experiments. It was found that 7,000 rad of gamma radiation sterilized adult ~ integer males. There was no diapause in the laboratory in ~ integer eggs. In the first competition experiment, three groups of females were used: females mated with a normal male, then with a second normal male (NN group); females mated with a normal male, and then with a sterile male (NR group); and females mated with a sterile male, and then with a normal male (RN group). The results obtained from this experiment showed that the mean proportion of eggs hatched was significantly different between 3 groups of females, with the proportion hatched much greater in the NN group than in either the NR or RN groups. The pattern for the proportion of eggs hatched following a double mating most closely resembled a pattern expected if sperm mixing is occurring. Results obtained in the replicate competition experiment showed that the mean proportion of eggs hatched for the females in the NR group was significantly lower than the proportion hatched in the other two groups. This also supports a model of sperm mixing as a precedence pattern. Values calculated following Boorman and Parker (1976), for the proportion of eggs fertilized by the second male to mate following a double mating, were 0.57 in competition experiment 1 and 0.62 in the replicate. These values indicate that sperm mixing occurs in~ integer.

Étude de l’impact de la température et de l’humidité sur la survie et la dynamique de la ponte de la mouche du chou (Delia radicum L.)

Réalisé en cotutellle avec Gaétan Bourgeois et avec la participation de Guy Boivin, d'Agriculture et Agroalimentaire Canada, du Centre de Recherche et Développement en Horticulture à Saint-Jean-sur-Richelieu, QC J3B 3E6, Canada

Le Baylisascaris procyonis dans le sud du Québec : prévalence chez le raton laveur et étude de contamination des latrines

Le raton laveur (Procyon lotor) est porteur de nombreux parasites dont certains sont des agents de zoonose. Il nous est apparu opportun d’étudier la faune parasitaire intestinale du raton laveur québécois, particulièrement l’espèce Baylisascaris procyonis. L’étude a donc porté sur l’examen de matières fécales (n = 301) et de contenus intestinaux (n = 203) de 351 ratons laveurs provenant de deux programmes gouvernementaux sur la rage du raton laveur et d’excréments (n = 409) provenant de latrines dans des parcs nationaux du Québec. Des oeufs de B. procyonis étaient excrétés par 23,3 % des ratons laveurs, alors que 29,1 % étaient porteurs de vers. La charge parasitaire moyenne des vers B. procyonis de tout stade variait de 8,5 chez les adultes à 27,1 chez les juvéniles. Chez ces derniers, la charge parasitaire était 11,4 fois supérieure à celle des ratons adultes (p < 0,0001) dont 23,7 fois plus de vers immatures (p < 0,0001) et 9,1 fois plus de vers matures (p = 0,01). Le nombre d’oeufs était 24,7 fois plus élevé chez les ratons juvéniles (p = 0,02) et 50,0 fois moins élevé chez la femelle allaitante. La probabilité du raton d’excréter des oeufs l’automne était de 11,1 (IC95 %: 1,21-101,60) par rapport au printemps et de 21,1 (IC95 %: 2,91-153,18) par rapport à l’été (p < 0,01). La sensibilité (Se) et la spécificité (Sp) de la coproscopie comparée à la nécropsie (norme étalon) ont été calculées en se basant sur l’observation des vers matures (Se : 81,8 %; Sp : 97,7 %) et des vers de tout stade (Se : 53,9 %; Sp : 97,0 %). De plus, la recherche des parasites intestinaux nous a permis de découvrir des ookystes de Giardia (6/159), espèce parasitaire nouvellement rapportée chez le raton. En 2007, nous avons trouvé, par échantillonnage unique, des oeufs de B. procyonis dans 15,8 % des latrines (n = 165) identifiées dans des parcs nationaux du sud du Québec et en 2008, par échantillonnage multiple, dans 89,7 % des latrines (n = 26) actives situées dans des secteurs accessibles à l’homme dans trois parcs nationaux de la Montérégie. Le potentiel zoonotique de B. procyonis est un problème de santé publique qui pourrait devenir sérieux étant donné le pourcentage élevé de ratons laveurs qui excrètent le parasite et qui contaminent des secteurs accessibles par les humains.

Importance des protéines cellulaires incorporées dans les virions matures d’HSV-1

Pour compléter leur cycle de vie, les virus interagissent avec de nombreux facteurs de la cellule-hôte. Le virus Herpès simplex de type 1 (HSV-1) ne fait pas exception. Une récente étude protéomique du virus effectuée par notre laboratoire a permis d’identifier 49protéines cellulaires potentiellement incorporées dans les virions matures d’HSV-1 [1]. Étant donné que certaines de ces protéines peuvent jouer des rôles importants au cours du cycle de vie du virus, elles constituent des cibles de choix pour identifier et caractériser de nouvelles interactions hôte-pathogène dans le contexte d’HSV-1. D’ailleurs le laboratoire a été effectué un criblage aux petits ARN d’interférence qui a démontré qu'au moins 15 des protéines incorporées sont impliqués dans le cycle de réplication de HSV-1 en culture cellulaire (Annexe 1). Des nombreuses études rapportent l'incorporation des protéines de l'hôte dans les virions matures mais très peu abordent l'importance de la fraction des protéines cellulaires incorporée dans les virions pour le cycle virale. Pour vérifier ça, nous avons déplété ces protéines des virions matures extracellulaires en utilisant des petits ARN d’interférence. Par la suite, nous avons utilisé ces virus déplétés pour réinfecter des cellules déplétées ou normales. Cette méthode nous a permis d'identifier pour la première fois 8 protéines (DDX3X, HSPA8, KRT10, MIF, Rab5A, Rab6A, Rab10 et 14-3-3ζ) dont l'absence dans les virions réduit la production virale d'au moins 50%. Pour mieux comprendre à quelle étape du cycle viral ces protéines sont nécessaires, nous avons aussi quantifié les virus intracellulaires, produits des cellules déplétées individuellement des quinze protéines cellulaires. Ainsi, nous avons trouvé que dans nos conditions 7 de ces 8 protéines cellulaires (DDX3X, HSPA8, KRT10, MIF, Rab5A, Rab6A et Rab10) semblent impliquées dans la production des virus intracellulaires, ce qui nous a stimulés à débuter une série de tests plus approfondis de l’entrée d’HSV-1. Les résultats préliminaires, démontrent l’implication dans l’entrée d’HSV-1 d’au moins 3 à 4 de ces protéines (HSPA8, KRT10, Rab5A et Rab10).

Variations interindividuelles des performances cognitives et conséquences évolutives chez une population naturelle de mésange charbonnière (Parus major)

Les animaux font face à des changements environnementaux brutaux dus aux modifications de milieux liés à l'activité humaine et aux changements climatiques, et doivent s'ajuster rapidement à leur nouvel environnement. Certains processus cognitifs comme l'innovation et l'apprentissage permettent aux animaux d'intégrer de nouveaux comportements à leur répertoire comportemental (flexibilité comportementale), leur donnant l'opportunité d'intégrer un comportement plus optimal pour s'ajuster. Les performances cognitives varient entre espèces et les individus d'une même population et bien que des études récentes se soient intéressées aux causes des variations interindividuelles des performances cognitives, les conséquences restent peu explorées. Dans cette thèse, les questions des pressions de sélection s'exerçant sur les capacités cognitives sont abordées afin de mieux comprendre l'évolution de ces traits au sein d'une population naturelle de mésange charbonnière Parus major. Un nouveau test de résolution de problème a tout d'abord été présenté à des couples reproducteurs directement en milieu naturel. Les résultats ont montré que les couples les plus performants à résoudre la tâche surpassaient les couples les moins performants sur plusieurs mesures de succès reproducteur. Afin de vérifier que la motivation à nourrir les poussins ne biaisait pas cette relation, la taille de nichée a ensuite été manipulée, ce qui n'a pas affecté la performance subséquente des parents. Les couples innovateurs démontraient un meilleur succès reproducteur quel que soit le changement de la taille de nichée subit, ce qui suggère que cette performance influence bien le succès de reproduction, et non l'inverse. De plus, les couples innovateurs approvisionnaient leurs poussins plus souvent que les couples non innovateurs, suggérant que les innovateurs pourraient exploiter leur habitat de façon plus optimale. Dans un troisième temps, plusieurs caractéristiques morphologiques, dont la coloration des plumes, ont été reliées aux performances de résolution de problème et d'apprentissage. Ces liens, bien que complexes et condition-dépendants, pourraient indiquer un rôle de ces performances lors de la sélection sexuelle. Enfin, afin de tester l'effet du parasite sanguin du paludisme sur les traits comportementaux, un médicament contre le paludisme a été injecté à des femelles reproductrices. Cette injection n'a pas modifié leurs performances cognitives mais a augmenté leur niveau d'activité et d'exploration du nichoir en réponse à la tâche de résolution de problème. Ce parasite sanguin, très présent chez les populations depassereaux, pourrait donc expliquer les variations interindividuelles et interpopulationnelles de certains traits comportementaux en milieu naturel, au même titre que dans nombreux autres systèmes hôte-parasites étudiés. Les travaux présentés dans cette thèse ont permis de détailler pour la première fois la relation entre une performance cognitive et le succès reproducteur chez une population aviaire naturelle, une relation robuste et non influencée par la motivation à nourrir la couvée. Cette performance cognitive est reliée à plusieurs traits morphologiques, mais non à la charge parasitaire. Une meilleure exploitation de l'habitat et habileté à s'occuper des poussins pourrait expliquer cette relation.

L'oviparisme en la família Scorpaenidae (Pisces: Scorpaeniformes)

En aquest treball de tesi doctoral es descriu l'estructura gonadal, gametogènesi i cicle anual de Scorpaena porcus, S. scrofa i S. elongata per tal d'aprofundir en el coneixement dels diferents graus d'especialització dins l'oviparisme en peixos. Es pretén fer èmfasi en aquells trets inusuals que difereixen del què s'ha descrit fins ara per la majoria de les espècies ovípares de teleostis, i relacionar-los amb l'estratègia reproductiva de les espècies que els presenten El mostreig s'ha dut a terme de forma intensiva entre l'any 2000 i 2002, tot i que s'ha continuat recol·lectant mostres fins a l'agost de 2004, amb més o menys freqüència segons la necessitat. En total s'han obtingut 258 exemplars de S. porcus, 119 de S. scrofa i 46 de S. elongata. S'ha pogut veure com S. porcus, S. scrofa i S. elongata són espècies ovípares ovulípares especialitzades, ja que la seva estructura ovàrica presenta tot una sèrie de trets molt particulars i poc comuns a la resta de peixos ovípars estudiats fins ara: posició central del raquis musculo-connectiu que es troba envoltat completament pel lumen i la paret ovàrica; presència de peduncles en oòcits en fase de creixement secundari; escassetat i mida petita dels alvèols corticals; poc gruix de la zona radiata; i secreció d'una massa gelatinosa que engloba els ous en el moment de la posta. Totes aquestes característiques també s'han observat en Scorpaena notata, suggerint que l'especialització de l'oviparisme ovulípar es dóna en tot el gènere Scorpaena. L'estructura testicular i l'espermatogènesi d'aquestes espècies també és força particular. Per una banda els testicles són del tipus lobular no-restringit, tot i que presenten algunes característiques com la ordenació parcial dels cists segons l'estadi de maduració de les cèl·lules germinals que contenen i l'absència de lumen central, que actualment només s'ha observat en testicles del tipus lobular restringit de les espècies de la sèrie Aterinomorpha. Per l'altre banda, l'espermatogènesi és del tipus semicística, és a dir, els cists s'obren abans d'acabar tot el procés i les cèl·lules germinals s'acaben de desenvolupar a la llum del lòbul fins a espermatozoides. La posta d'aquestes espècies és múltipla i constisteix en una massa gelatinosa d'ous pelàgica, que en el cas de S. porcus s'alliberen entre els mesos de juny i agost, i en S. scrofa, a partir del mes de juliol. S'ha relacionat la presència d'aquesta massa amb un aparellament mascle-femella, de manera que el mascle alliberaria l'esperma directament sobre la massa d'ous, assegurant així la fartilització total dels mateixos.

Environmental control for layers

Light patterns have less effect on numbers of eggs laid by current stocks than on those of forty years ago, but the principles have not changed. Ovarian activity is stimulated by increasing photoperiods and suppressed by decreasing photoperiods. The light pattern used during rearing can still have large effects on age at 50% lay, even for modern stocks. Early sexual maturity maximises egg numbers but gives smaller eggs. Late maturity maximises egg size at the expense of numbers. The relationship between egg output (g/hen d) and age at first egg is curvilinear, with maximum yield occurring in flocks maturing in about the centre of their potential range. Fancy patterns of increasing daylength after maturity are probably not justified. A flock held on a constant 14h day will lay as many eggs as one given step up lighting. Intermittent lighting saves about 5% of feed consumption with no loss of output, provided that the feed has adequate amino acid content to allow for the reduced feed intake. Producers with light-proof laying houses should be taking advantage of intermittent lighting. The recommended light intensity for laying houses is still 10 lx, although the physiological threshold for response to changes in photoperiod is closer to 2 lx. Very dim (0.05 lx) light filtering into blacked out houses will not stimulate the hypothalamic receptors responsible for photo-sexual responses, but may affect the bird's biological clock, which can alter its response to a constant short photoperiod. Feed intake shows a curvilinear dependence on environmental temperature. At temperatures below the panting threshold, performance can be maintained by adjusting the feed so as to maintain an adequate intake of critical amino acids. Above the panting threshold, the hen is unable to take in enough energy to maintain normal output. There is no dietary modification which can effectively offset this problem. Diurnally cycling temperatures result in feed intake and egg production equivalent to that observed under a constant temperature equal to the mean of the cycle. When the poultry house is cooler at night than by day, it helps to provide light so that the birds can feed during the cooler part of the cycle.

Measuring the discrepancy between fecundity and lifetime reproductive success in a pollinating fig wasp

Lifetime reproductive success in female insects is often egg- or time-limited. For instance in pro-ovigenic species, when oviposition sites are abundant, females may quickly become devoid of eggs. Conversely, in the absence of suitable oviposition sites, females may die before laying all of their eggs. In pollinating fig wasps (Hymenoptera: Agaonidae), each species has an obligate mutualism with its host fig tree species [Ficus spp. (Moraceae)]. These pro-ovigenic wasps oviposit in individual ovaries within the inflorescences of monoecious Ficus (syconia, or ‘figs’), which contain many flowers. Each female flower can thus become a seed or be converted into a wasp gall. The mystery is that the wasps never oviposit in all fig ovaries, even when a fig contains enough wasp females with enough eggs to do so. The failure of all wasps to translate all of their eggs into offspring clearly contributes to mutualism persistence, but the underlying causal mechanisms are unclear. We found in an undescribed Brazilian Pegoscapus wasp population that the lifetime reproductive success of lone foundresses was relatively unaffected by constraints on oviposition. The number of offspring produced by lone foundresses experimentally introduced into receptive figs was generally lower than the numbers of eggs carried, despite the fact that the wasps were able to lay all or most of their eggs. Because we excluded any effects of intraspecific competitors and parasitic non-pollinating wasps, our data suggest that some pollinators produce few offspring because some of their eggs or larvae are unviable or are victims of plant defences.

Protection against high-dose homologous infection in calves immunized with intestine or membrane extracts from Haemonchus placei

Control of Haemonchus placei, one of the most important cattle nematodes in Brazil, relies on the use of anthelmintics. However, there is a need for integrated control, which includes active immunization. The aim of this work was to assess the protection afforded to calves by immunization with adult H. placei extracts against a high-dose challenge infection, a condition frequently found in the tropics. Holstein calves aged 8-10 months were immunized four times with intestinal extracts (Group D) or with a Triton X-100-soluble fraction of adult H. placei (Group A), challenge-infected with 120,000 infective larvae and sacrificed 40 days later. Immunized animals had higher IgG titers than the controls against tested fractions after the 2nd immunization, peaking after the 4th. Sera from both immunized groups recognized bands of similar apparent mass in both antigenic preparations, some of which were similar in molecular weight to Haemonchus contortus antigens with known protective effect to sheep. Egg counts were 49% and 57% lower in Groups A and D than in controls, respectively. High levels of protection were observed in two of the four calves in Group D, as evidenced by very low worm numbers recovered at necropsy, absence of eggs in the uteri of the recovered females and reduced worm length. Group D animals also showed milder signs of anemia than the other infected animals. Results demonstrate that protection against homologous high-dose challenge can be achieved by immunizing calves with H. placei gut antigens. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

In vitro tests to establish LC(50) and discriminating concentrations for fipronil against Rhipicephalus (Boophilus) microplus (Acari: Ixodidae) and their standardization

Laboratory test was carried out on larvae and adults of the cattle tick, Rhipicephalus (Boophilus) microplus, to determine fipronil toxicity. Adult immersion test (AIT, N = 26), larval immersion test (LIT, N = 71) and larval packet test (LPT, N = 41) were standardized using susceptible strain (Mozo). Dose-response curves were compared with a fipronil resistant strain. Four variables were analyzed from AIT results: mortality, weight of eggs on day 7 and on day 14, index of fertility, and index of fecundity. For larval test, dose mortality curves were analyzed. In spite of the high LC(50) variability, all variables determined for AIT were appropriate to discriminate both strains. AIT and LIT had more sensitivity than LPT, with larger resistance factors. It was used two times LC(99.9) as discriminating doses (DCs) following FAO suggestion. For mortality by AIT, LIT and LPT the DCs were estimated: 4.98 ppm, 7.64 ppm and 2365.8 ppm, respectively, for Mozo strain. DCs mortality values estimated for resistant strain by AIT, LIT and LPT were: 6.96 x 10(5) ppm, 343.26 ppm and 5.7 x 10(3) ppm, respectively and their respective resistant factors were: 202.4, 5.36 and 1.52. Protocols for AIT, LIT and LPT have been presented in this paper. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.