Literatura académica sobre el tema "Fruits – Croissance"

La baisse de la fertilité des sols agricoles causée par l’emploi inadéquat des engrais minéraux représente une contrainte fondamentale à la production agricole. L’utilisation des biofertilisants constitue des méthodes durables de fertilisation qui augmentent le rendement des cultures tout en protégeant l’environnement.L’objectif de cette étude est d’évaluer l’effet de dose des fientes de poulets sur la croissance et le rendement du gombo (Abelmoschus esculentus L. Moench) cultivé à Bongor. Pour cela, la longueur de la tige principale et le diamètre au collet ont été mesurés et les vitesses de croissance associées ont été calculées. Le nombre des feuilles, des fleurs et des fruits, le nombre de graines par fruit, le nombre de graines par loge ont été relevés. Le poids des fruits frais, la matière sèche des fruits, la matière fraiche de la biomasse aérienne, la matière sèche de la biomasse aérienne ont été notés et le rendement a été estimé. Des résultats ont montré qu’ en dehors du rendement en fruit, les plants ayant reçu 40 g de fientes de poulet ont présenté des meilleures performances pour tous les paramètres évalués. Ces résultats confirment l’importance de la fiente de poulets dans la fertilisation des sols et permettent de dire à l’état actuel des connaissances, que la fiente de poulets pourrait être une alternative dans la lutte contre l’appauvrissement des sols et la restauration des terres dégradées mais également un élément en faveur de la politique de sauvegarde environnementale.

Après un rattrapage économique réussi, au prix social néanmoins élevé, la Pologne post-communiste est entrée dans l’Union européenne en 2004 sur une vague de croissance régulière qui a assuré au pays une économie solide, même pendant la crise financière internationale de 2008. Confortés par la faible syndicalisation des salariés polonais, les gouvernements libéraux successifs n’ont toutefois guère œuvré à la redistribution sociale des fruits de cette croissance, erreur comprise par le parti national-conservateur Droit et Justice, arrivé au pouvoir en 2015. Sa politique sociale généreuse et, à certains égards, populiste à l’égard des familles était également motivée par la volonté d’endiguer le déclin démographique de la Pologne, marqué par une importante émigration, un taux de natalité en berne et le vieillissement de la population. Cette situation est une source de difficultés importantes pour le système public des retraites et de la santé, dont le modèle hybride – public et privé – accentue les inégalités sociales. À moyen terme, la Pologne n’aura d’autre choix que le recours à l’immigration croissante pour résorber le suremploi et financer sa politique sociale.

La culture de laubergine est confrontee a des difficultes liees a lutilisation de lengrais chimique. Ces engrais sont chers et souvent non disponibles. En outre, les etudes ont montre que lengrais chimique a un effet negatif sur la qualite organoleptique et la conservation des aliments. Cela ne garantit ainsi pas la qualite nutritionnelle de laliment. Loption de lutilisation de lengrais organique reste la meilleure alternative. Letude a pour but devaluer linfluence des differentes doses de la bouse de vache sur les parametres morphologiques, agro-phenologique de laubergine afin de determiner la dose optimale pour sa bonne production. Pour cela, la hauteur de la tige principale et le diametre au collet ont ete mesures et les vitesses de croissances associees ont ete calculees. Le nombre des fleurs et fruits, le poids des fruits ont ete releves. La matiere seche des fruits et la matiere seche de la biomasse aerienne ont ete determinees et le rendement a ete estime.Des resultats, il ressort que les vitesses maximales de croissance ont varie entre le 42eme et 70eme jour apres repiquage pour la hauteur et entre le 42eme et le 56eme jour apres repiquage pour le diametre au collet. Pour tous les parametres etudies, les plants ayant reçu 50 g de bouse de vache se sont montres plus performants comparativement aux autres.

This study attempted to explain peach abscission and early growth variabilities. We assumed that flower anthesis variability was indicative of early competition for carbohydrates, presumedly determinant for fruit set and early growth. From this viewpoint, the fruits resulting from early flowers should be advantaged. In a first step, we described and analysed the pattern of flowering dates within peach trees. In a second step, we studied the relationship between this pattern and the variability of fruit abscission and growth. At the tree level, the flowers started opening from the base towards the top, but at the shoot level the flowers opened from the apex down to the base. Single flowers opened 1 d earlier than associated flowers, which opened independently. However, the relationships between either fruit set or growth and date of flowering did not fit our hypothesis. For example, fruits from the late flowers had the best set. Thus, the initial hypothesis should be rejected while the influence of other factors should be considered. Our observations suggest that post-bloom temperatures could affect fruit set and early growth. Key words: Peach, Prunus persica, flowering, fruit abscission, fruit growth, early stage of development

Les analyses microbiologiques des boissons produites en laboratoire révèlent que le jus d'ananas et les nectars de goyave, de grenadille et de pomelo surgelés en sachets plastiques sans pasteurisation préalable, hébergent de nombreux micro-organismes d'altération dont des levures (candida guilliermondii et saccharomyces cerevisiae en particulier), des coliformes totaux, des staphylocoques non pathogènes et d'autres bactéries appartenant aux genres lactobacillus, Bacillus, leuco nostoc, microcoques, pediococcus et acinetobacter. Le jus d'ananas plus riche en sucres fermentescibles et ayant un ph relativement plus élevé héberge en plus des coliformes thermo tolérants (Escherichia coli, klebsiella pneumoniae, enterobacter agglomerans et serratia rubidaea). La pasteurisation de ces boissons par actinisation a 92c (nectar de grenadille) ou à 94c (jus d'ananas, nectars de goyave et de pomelo) pendant 10 secondes après une désaération à 80c pendant environ 10 min améliore nettement leurs qualités microbiologiques sans altérer significativement leurs qualités organoleptiques. L'étude des effets combines des températures de stockage (2c a 37c) et des variations de ph (2,00 à 6,25) sur la croissance de candida pelliculosa, candida holmii et kloeckera apis, levures d'altération isolées des jus d'ananas et des nectars de goyave et de grenadille produits en industrie, a permis de développer par régression linéaire multiple, des modèles mathématiques multifactoriels prédictifs de la croissance de ces micro-organismes dans le nectar de goyave et le jus d'ananas. Certains de ces modèles sont valides aussi bien pour la croissance de ces différentes souches de levures dans le jus d'ananas et le nectar de goyave, que pour leur croissance dans les autres jus et nectars de fruits (grenadille, pomelo, orange, pomme, raisin). A 25c et 32c, le taux maximal de croissance le plus élevé a été obtenu a 25c pour c. Holmii (0,190 h#-#1) dans le jus d'ananas, alors que le temps de génération le plus faible s'obtient pour c. Pelliculosa a 32c (3,23 h) dans le nectar de grenadille. Candida pelliculosa semble être le micro-organisme le plus thermorésistant des trois espèces de levures étudiées. Les valeurs de z déterminées entre 60c et 75c pour c. Pelliculosa sont de 31,75c (r#2=0,91) dans le jus d'ananas et 27,70c (r#2=0,90) dans le nectar de grenadille. Cette valeur de z déterminée entre 60c et 70c est de 34,84c (r#2=0,998) dans le nectar de goyave. Les valeurs de z déterminées entre 55c et 60c pour kloeckera apis sont de 21,88c (r#2=0,97) dans le jus d'ananas, 22,73c (r#2=0,99) dans le nectar de goyave et 29,07c (r#2=0,999) dans le nectar de grenadille. En considérant 75c comme température de référence pour la pasteurisation de ces boissons, et une efficacité de pasteurisation (logn#0/n) de 9, les durées de traitement thermique nécessaires a 80c et 94c, températures de désaération et de flash pasteurisation au niveau industriel, sont respectivement de 9,39 min et 3,40 min dans le jus d'ananas, 5,94 min et 1,91 min dans le nectar de grenadille.

Des analyses microbiologiques effectuées sur les jus de fruits, les boissons aux fruits et les matières premières utilisées dans cette industrie, ont permis d'identifier 61 souches de levures. Une optimisation de la croissance pour l'ensemble de ces souches a été menée grâce à la méthodologie de la recherche expérimentale (matrice de Doelhert, technique de recherche du chemin optimal). La combinaison de facteurs entrainant la meilleure croissance optimale moyenne pour les levures est testée sur du jus d'orange contaminé artificiellement.

L’endoréduplication, qui est la source majeure d’endopolyploïdie chez les Plantes, est un processus cellulaire durant lequel la quantité d’ADN nucléaire (ploïdie) est augmentée par une succession de réplications du génome sans division cellulaire. L’endoréduplication est le résultat de la capacité des cellules à transformer le classique cycle cellulaire en un cycle cellulaire partiel, l’endocycle, où la synthèse de l’ADN intervient indépendamment de la mitose. Chez les plants, l’endoréduplication est présente dans de nombreux organes et types cellulaires et notamment ceux ayant un fort intérêt agronomique, comme la partie charnue (péricarpe) du fruit de Tomate dans lequel les niveaux de ploïdie sont important. A la fin du développement du fruit de tomate, le péricarpe est composé d’une population hétérogène de cellules dont les niveaux de ploïdie et la tailles varient. De plus, à ce stade, des gènes présentent des profils d’expression spécifiquement lié aux niveaux de ploïdie. Cependant, peu de données sont disponible à propos de l'engagement et la progression de l’endoreduplication dans les cellules durant le développement du fruit de tomate ou son effet sur l’expression des gènes. Afin d’expliquer pourquoi une population hétérogène de cellule co-existent dans le péricarpe et comme base de description des régulations transcriptionnelles par l’endoréduplication dans le péricarpe, la thèse a eu d’étudier cette population hétérogène de cellule afin d’établir les bases de détermination des programmes génétiques mis en place par l’endoreduplication. Donc, j’ai cartographié le dynamisme des niveaux de ploïdie et de l’expression des gènes en fonction des niveaux de ploïdie dans le péricarpe au cours du développement précoce du fruit, à 6-, 9- et 12 jours après anthèse. Les données ont montré qu’un doublement de l’expression était présent en relation avec le doublement de ploïdie et l’endoreduplication est déjà bien en place, organisée en gradient dans le péricarpe à 6DPA. En utilisant les données produites, une carte virtuelle des niveaux de ploïdie et de l’expression des gènes sera établie au cours de du développement du péricarpe du fruit de Tomate
Endoreduplication is a cellular process during which nuclear DNA content (ploidy) is increased through successive genome duplication without cell division. Endoreduplication plays pivotal functions throughout the plant life cycle such as morphogenesis or cell specification, and also in response to environmental stresses. Another potential role of endoreduplication is that, by increasing gene copy number, transcription could be increased. In Tomato, the fruit pericarp tissue (fleshy part) is composed of a heterogeneous population of cells displaying a large variation of ploidy levels reaching up to 256c (c = haploid genome quantity). In this tissue, these high ploidy levels are generally correlated with large cells. However, little is known about the onset and progression of endoreduplication during tomato fruit growth and its consequences on the regulation of cell size and gene expression. We therefore aim to determine the in situ distribution of gene expression based on the ploidy levels in the pericarp during fruit development.For that, ploidy distribution in the pericarp is first quantified in situ by Fluorescent in situ Hybridization (FisH). In parallel, cell size is measured to study the potential link between ploidy and cell growth. Second, RNA extracted from nuclei sorted based on their ploidy level are used for sequencing. From this transcriptome data, a search for potential markers of ploidy and/or genes having a ploidy specific expression will be done. These ploidy distribution and transcriptomics experiments are done by harvesting fruits at five stages from 6 to 12 days post anthesis (dpa) during fruit growth. Using this data a virtual map of ploidy distribution and gene expression will be done for early development of Tomato fruit pericarp

Pour lever les verrous liés à l’amélioration des productions végétales, une meilleure compréhension des mécanismes de développement des fruits est essentielle, avec le métabolisme des protéines au coeur des processus. Les récents travaux sur le turnover des protéines de tomate ont mis en évidence l’importance de la synthèse protéique dans les traits métaboliques et physiologiques.Des résultats récents du laboratoire montrent également que les protéines jouent un rôle clé dans la croissance des fruits, permettant de bien prédire la vitesse relative de croissance (RGR) sur un panel de neuf espèces. Dans ce cadre, ce travail de thèse vise à étudier la stabilité des protéines d’un panel de dix espèces de fruits charnus, choisies pour leur diversité génétique et leurs caractéristiques contrastées, telles que la durée de développement variant de 30 à plus de 200 jours. L’objectif est de dégager des propriétés génériques et spécifiques au cours de la croissance. Des données multi-omiques (transcriptomique,protéomique, métabolomique) ont été acquises à dix stades de développement, toutes exprimées en quantification absolue. Nous avons d’abord comparé les données physiologiques de croissance avec les vitesses de développement des fruits et les flux métaboliques modélisés. Cela a souligné l’importance du métabolisme de l’azote, notamment des protéines, dans le compromis croissance-défense.Ensuite, les données transcriptomiques ont été explorées pour prédire les caractéristiques du développement des fruits (croissance, RGR, teneur en protéines). Les modèles linéaires généralisés ont montré des prédictions fiables, mettant en lumière le rôle central des protéines et des composés pariétaux dans la croissance des fruits. Le chapitre suivant décrit les données protéomiques comparatives sur les mêmes échantillons du panel de neuf espèces. L’analyse des protéines issues de gènes orthologues multi-espèces révèle des fonctions biologiques clés partagées, incluant des rôles dans la maturation, la régulation du métabolisme énergétique et la synthèse/dégradation des protéines. , la dernière partie compare les turnovers protéiques calculés à partir des données transcriptomiques et protéomiques. Les constantes de synthèse sont relativement stables entre espèces, tandis que les constantes de dégradation varient selon la durée de développement, avec des protéines plus stables chez les fruits à développement lent (arbres) par rapport aux fruits à développement rapide(herbacés). L’analyse des orthogroupes montre que la stabilité des protéines dépend de leur fonction,les protéines impliquées dans des processus essentiels, comme la traduction, étant plus stables que celles ayant des fonctions régulatrices, comme la réponse au stress. Ces résultats ouvrent des perspectives pour utiliser des techniques avancées, telles que le deep learning, pour prédire la durée de vie des protéines à partir de leurs séquences
To overcome barriers related to improving plant production, a better understanding ofthe mechanisms underlying fruit development is essential, with protein metabolism at the core ofthese processes. Recent studies on protein turnover in tomato have highlighted the importance ofprotein synthesis in metabolic and physiological traits. Recent results from the laboratory also showthat proteins play a key role in fruit growth, allowing for a good prediction of the relative growthrate (RGR) in a panel of nine species.In this context, this thesis aims to study the stability of proteins in a panel of ten fleshy fruit species,selected for their genetic diversity and contrasting characteristics, such as the development duration,ranging from 30 to over 200 days. The objective is to identify generic and specific propertiesduring growth. Multi-omics data (transcriptomics, proteomics, metabolomics) were acquired at tenstages of development, all expressed in absolute quantification.We first compared the physiological growth data with fruit development rates and metabolic fluxesestimated by modeling. This highlighted the importance of nitrogen metabolism, particularly proteins,in the growth-defense trade-off.Next, transcriptomic data were explored to predict fruit development characteristics (growth, RGR,total protein content). Generalized linear models showed reliable predictions, highlighting the centralrole of proteins and cell wall compounds in fruit growth.The following chapter describes the comparative proteomic data obtained from the same samplesof the nine fruit species. The analysis of proteins derived from multi-species orthologous genes revealskey biological functions shared between species, including roles in fruit maturation, energymetabolism regulation, and protein synthesis and degradation.Finally, the last part compares protein turnovers calculated from transcriptomic and proteomic data.The synthesis rates are relatively stable across species, while the degradation rates vary accordingto the development duration, with more stable proteins in slow-developing fruits (trees) comparedto fast-developing fruits (herbaceous plants). The analysis of orthogroups shows that protein stabilitydepends on their function, with proteins involved in essential processes being more stable thanthose with regulatory functions, such as stress response. These results open up prospects for usingadvanced techniques, such as deep learning, to predict protein lifespan based on their sequences

La banane dessert d'exportation doit presenter a la recolte un potentiel de conservation suffisant pour supporter le transport par bateau des zones de production vers les zones d'importation. Il existe de ce fait un antagonisme entre rendement et potentiel de conservation (duree de vie verte ou dvv) : plus les fruit sont recoltes tard plus ils sont gros mais plus leur dvv est faible. De plus il existe une variabilite ponderale des fruits au sein du regime qui complique la determination d'une date de recolte optimale. L'etude conjointe du determinisme du poids et de la dvv du fruit a la recolte, realisee dans ce travail, est donc necessaire pour optimiser l'homogeneite en taille et dvv des fruits a la recolte. Dans un premier temps, une etude histologique du developpement a ete realisee. A l'echelle du fruit, la phase de forte accumulation de matiere seche (remplissage) a lieu apres la fin des divisions cellulaires dans le fruit. Au sein du regime, il y a un decalage de developpement entre les mains basales et les mains distales qui a pour consequence un nombre de cellules plus important dans les fruits des mains basales. Dans un deuxieme temps, des modifications du rapport source/puits ont ete realisees a differents stades de croissance des fruits. Il est apparu que le nombre de cellules des fruits est un facteur determinant de la variabilite ponderale au sein du regime. En revanche, la vitesse de remplissage des cellules est identique pour tous les fruits du regime et determinee par le rapport source/puits. Une relation de type michaelis-menten permet de relier la vitesse de remplissage moyenne des cellules au rapport source/puits moyen pendant le remplissage. Dans un troisieme temps, ces connaissances ont ete integrees

Le dernier rapport du GIEC confirme clairement des projections climatiques prévoyant une augmentation des températures et de leur variabilité à la fin du XXIème siècle. Les effets de ces changements sur la production et la qualité des fruits ont été étudiés dans le cadre du projet CAQ40(INRA). Les expérimentations menées sur des pêchers en pot placés sous différents climats (témoin,+2°C et +5°C), ont permis d’identifier les processus (phénologie, développement, croissance,photosynthèse, métabolisme) les plus sensibles à l’élévation des températures et leurs conséquences sur le développement et la composition des fruits et la pérennité de la production.L’élévation de température a augmenté la demande climatique entraînant une diminution du potentiel hydrique des arbres, ce qui a pu entrainer une concentration des composés d’intérêt dans le fruit. La réduction du taux de photosynthèse des feuilles dans des conditions de forte température est liée à une inhibition de la photosynthèse par les températures élevées et à un contrôle stomatique lié au statut hydrique.Après floraison, l’élévation de température accélère la croissance végétative, induisant une mise en place de la surface foliaire anticipée. Cette croissance végétative précoce a eu pour conséquence (i) une dynamique très rapide d’élongation des axes en pousse longue (ii) une dominance apicale plus marquée, (iii) une diminution de la ramification des axes axillaires,contrairement aux traitements thermiques plus tardifs qui ont eu un effet défavorable sur l’initiation et la différenciation des bourgeons floraux réduisant le potentiel de production l’année suivante.En outre, l’augmentation de température après floraison a entraîné un raccourcissement très marqué de la durée de croissance du fruit, avec une date de récolte anticipée de près de 3semaines. Ce raccourcissement de la durée de croissance du fruit a entraîné une diminution du flux entrant de carbone dans le fruit, pénalisant sa croissance et sa qualité. Le climat très différent entre les deux années expérimentales a entrainé une forte variabilité de la composition des fruits entre les deux années d’expérimentation. En 2014, une élévation de température précoce ou continue a conduit à récolter des fruits de petites tailles ayant des concentrations et des teneurs en saccharose plus importantes. En 2015, la durée de développement entre floraison et maturité était encore plus courte qu’en 2014 ce qui pouvait être lié au climat plus chaud de 2015 et les fruits ont été moins sucrés et plus acides que ceux de 2014. Toutefois, l’élévation des températures en fin de développement en 2015 a augmenté les teneurs et les concentrations en hexoses et en sorbitol liées à un effet concentration mais également à un effet sur le métabolisme. L’élévation des températures en milieu et en fin de cycle a également favorisé l’accumulation d’acide malique et citrique. Les fortes températures n’ont pas eu beaucoup d’effet sur la vitamine C et ont soit augmenté ou diminué les teneurs en composés phénoliques. Les effets d’une élévation de la température sur le métabolisme sont donc très dépendants du stade de développement du fruit.L’utilisation de modèle à l’échelle du fruit (Virtual Fruit) et à l’échelle de l’arbre (QualiTree)pourrait permettre de simuler à la fois l’effet de l’environnement et des pratiques culturales sur la croissance et la qualité du fruit, et donner une vision plus intégrée du fonctionnement de la plante sous contraintes environnementales
The latest IPCC report clearly confirms the climate projections for increasing temperaturesand their variability at the end of the 21st century. The effects of climate changes in fruit yield andquality have been studied in a project funded by INRA (project CAQ40, Metaprogramme ACCAF).Experiments carried out on potted peaches placed in different climates (control, +2 ° C and + 5 ° C),allowed the identification of the processes (phenology, development, growth, photosynthesis,metabolism) most sensitive to rising temperatures and their consequences on the development andcomposition of fruits and the sustainability of production.Higher temperature has increased the demand for water, leading to a decrease in the waterpotential of the trees, which may have led to a concentration of the compounds of interest in thefruit. The reduction of leaf photosynthesis under high temperature conditions was related to theinhibition of photosynthesis by high temperatures and stomatal control related to water status.After flowering, the rise in temperature accelerates the vegetative growth, triggering a more rapidestablishment of leaf area. This early vegetative growth resulted in: (i) very rapid dynamics ofelongation of the axes in long shoot (ii) a more pronounced apical dominance, (iii) a decrease in theaxillary axial branching. In contrast the later heat treatment had an adverse effect on the initiationand differentiation of floral buds reducing the production potential in the following year.In addition, the increase in temperature after flowering resulted in a marked shortening ofthe fruit growth period, with an expected harvest date almost 3 weeks earlier. This shortening offruit growth duration has led to a decrease in the flow of carbon entering the fruit, penalizing itsgrowth and quality. The very different climates between the two experimental years resulted in ahigh variability in fruit composition between the two years of experimentation. In 2014, increasedtemperature during the early stage of fruit development or continuously led to the harvest ofsmaller fruit with higher concentrations and higher sucrose content. In 2015, the time durationbetween flowering and maturity was even shorter than in 2014, which could be linked to thewarmer climate of 2015. In 2015 fruits were less sweet and acidic than those of 2014. However, therise of temperatures at the end of fruit development in 2015 increased the levels andconcentrations of hexoses and sorbitol; this increase was partially due to a concentration effect butalso to an effect on fruit metabolism. Increased temperatures in the middle and at the end of fruitdevelopment also favoured the accumulation of malic and citric acid. The high temperatures did nothave much effect on vitamin C and either increased or decreased the levels of phenolic compounds.The effects of an increase in temperature on the metabolism are therefore very dependent on thestage of fruit development.The use of a Fruit‐scale model and a tree‐level (QualiTree) model could simulate both the effect ofthe environment and cultural practices on the growth and quality of the fruit, and give a moreintegrated view of the plant's functioning under environmental constraints

Les travaux presentes dans cette these ont permis d'obtenir des melons transgeniques (cucumis melo l. Type charentais, var. Vedrantais) exprimant un adnc codant pour l'acc oxydase et presentant une inhibition importante de la maturation tant sur pied qu'apres recolte. Il s'agit la du premier exemple de manipulation genetique d'un fruit autre que la tomate. Ce resultat a ete obtenu par transformation de cotyledons de melon via agrobacterium tumefasciens en utilisant une construction antisens de l'adnc de melon pmel1 (balague et al, 1993) et un gene de selection nptii codant pour la neomycine phosphotransferase. Les plantes regenerees en presence de kanamycine ont ete criblees pour la presence du transgene pmel1 par pcr et pour leur capacite a produire de l'ethylene de blessure a partir de jeunes feuilles. Les clones retenus a l'issu de ce criblage ont ete autofecondes et l'un d'entr'eux, b-17, a ete selectionne en raison d'une inhibition tres importante de la synthese d'ethylene. La descendance de ce clone presente une segregation mendelienne du transgene. L'analyse moleculaire par southern blot a permis de montrer que l'insertion comporte deux copies de l'adnc sur un meme locus. La presence du transgene entraine une reduction considerable de l'expression du gene endogene surtout dans le fruit, tant au niveau des arn que de la proteine. En consequence, la production d'ethylene est inhibee a plus de 95% dans les fruits transgeniques par rapport aux fruits temoins non transformes, ce qui se traduit par une tres forte inhibition du processus de maturation. Des observations preliminaires sur les caracteristiques physiologiques et organoleptiques des fruits transgeniques et sur leur aptitude a la conservation laissent esperer des retombees extremement prometteuses de ce travail, tant sur le plan fondamental qu'applique

L’augmentation des températures et des risques de sécheresses du fait des changements climatiques impose une adaptation rapide des pratiques culturales afin de protéger les cultures face à l’augmentation des stress thermiques et hydriques. De plus, limiter l’émission de gaz à effet de serre à l’origine de ces changements climatiques nécessite le développement d’énergies renouvelables, mais ce développement se heurte dans certains pays à des conflits d’usage, alors qu’une part importante du territoire est déjà dédiée à l’agriculture. L’agrivoltaïsme consiste à installer des panneaux photovoltaïques sur des terres cultivées, ce qui permet de produire une électricité renouvelable tout en protégeant les cultures face aux canicules et aux sécheresses, et ainsi de répondre à ces deux problématiques. Cette pratique pourrait être particulièrement utile pour les serres de tomate dans lesquelles l’ombrage est déjà utilisé pour protéger les plantes, et où une structure capable de supporter les panneaux est déjà en place. L’utilisation de panneaux mobiles (agrivoltaïsme dynamique) permet d’ajuster l’ombrage aux besoins de la plante. Cependant, cette pratique provoque un ombrage temporaire dont l’effet sur les cultures n’est pas encore suffisamment bien compris pour optimiser leur pilotage et maximiser les rendements et la qualité de la culture. Cette thèse examine l'impact de l'ombrage sur la croissance végétative, la physiologie, le rendement et la qualité des plants de tomates. Elle étudie les effets de l'ombrage appliqué à différentes échelles spatiales et temporelles, allant de l'organe à la plante et variant en intensité sur une base horaire ou saisonnière. Elle s’appuie sur deux expérimentations réalisées sous serre agrivoltaïque en 2021 et 2022 à Alénya (Pyrénées-Orientales, France). Différentes modalités d’ombrage ont été étudiées, selon le moment de la journée où l’ombrage a été appliqué sur les plantes (en fin de matinée, en début de matinée et en fin d’après-midi, et en début d’après-midi) et comparées à une modalité témoin réalisée dans une serre identique sans panneaux photovoltaïques. Les données expérimentales ont été utilisées pour adapter et calibrer un modèle structure-fonction de la tomate (FSPM) développé dans l’unité PSH, ce qui a permis d'analyser l’effet de l’ombrage à l’échelle de la plante entière
Due to climate change, farming practices must be adapted to protect crops from increased heat and water stress. Additionally, limiting greenhouse gas emissions requires the development of renewable energies. However, in some countries, conflicts of use arise when a large part of the land is already dedicated to agriculture. Agrivoltaics is the practice of installing photovoltaic panels on cultivated land to produce renewable electricity while also protecting crops from heatwaves and drought, and thus it addresses both these issues. This practice could be particularly useful for tomato greenhouses, where shading is already used to protect the plants and where a structure capable of supporting the panels is already in place. The use of mobile panels (dynamic agrivoltaics) makes it possible to adjust shading to the needs of the plant. However, this practice causes temporary shading, the effect of which on crops is not yet fully understood, making it difficult to optimise their stirring policy and maximise crop yields and quality. This thesis examines the impact of shading on the vegetative growth, physiology, yield, andquality of tomato plant. It studies the effects of shading applied at different spatial and temporal scales, ranging from the organ to the plant and varying in intensity on an hourly or seasonal basis. The experiments were conducted in an agrivoltaic greenhouse in Alénya (Pyrénées-Orientales, France) in 2021 and 2022. Various shading treatments were investigated, depending on the daily pattern of plant shading (late morning, early morning, late afternoon, and afternoon) compared to a control grown in a similar greenhouse without photovoltaic panels. The experimental data were used to adapt and calibrate a tomato structure-function model (FSPM) developed in the PSH laboratory, which made it possible to analyse the effect of shading at the whole plant level

Depuis quelques années, la demande de produits de qualité est devenue importante pour les différents acteurs de la filière « fruits », jusqu’aux consommateurs pour des aspects gustatifs et nutritionnels. Le métabolisme des sucres est une cible évidente pour répondre à ces exigences. En effet, le métabolisme des sucres solubles fournit les précurseurs pour la synthèse des composés nécessaires à la croissance et au développement (composés structuraux), mais également à la synthèse des composés qui confèrent les valeurs gustatives comme les sucres solubles et les acides organiques. C’est pourquoi la compréhension des processus impliqués dans leurs accumulations au cours du développement des fruits est nécessaire. Par conséquent, la compréhension de l’élaboration de la croissance et de la qualité des fruits charnus nécessite une approche holistique. La modélisation écophysiologique offre un outil puissant pour appréhender l’interaction entre processus et un cadre unificateur pour étudier la croissance du fruit et le métabolisme des sucres en lien avec la qualité des fruits. L’objectif de cette thèse a été de mettre l’accent sur les traits impliqués dans la croissance et l’accumulation des métabolites, observés chez différentes espèces de fruits charnus.Dans ce cadre, nous avons sélectionné 10 espèces de fruits charnus (nectarine, pomme, clémentine, concombre, kiwi, fraise, poivron, aubergine, tomate, raisin) et combiné des approches expérimentales et de modélisation pour comprendre les processus majeurs qui pilotent la croissance des fruits et les concentrations en métabolites primaires (en particulier, les sucres solubles et l’amidon). Une première analyse de ces données expérimentales nous a permis de mettre en évidence une grande variabilité des caractéristiques biophysiques (masses fraîches, sèches, conductance cuticulaires, potentiel hydrique du fruit, pression osmotique, …) en relation avec leurs compositions biochimiques (sucres solubles totaux, acides organiques, amidon). Par la suite nous avons pu distinguer, au moyen d’un modèle sucres solubles/amidon développé au cours de cette thèse, les processus impliqués dans la dynamique d’accumulation du sucre. Ceci nous a permis d’obtenir des paramètres métaboliques à partir desquels nous avons pu classer les espèces en 6 groupes. La dynamique des processus impliqués dans l'accumulation du sucre a révélé chez ces espèces différentes stratégies d’accumulation et de régulation des teneurs en sucres solubles au cours de leur développement. Ce modèle a ensuite été couplé au modèle de croissance biophysique du fruit (Fishman and Génard, 1998). Le couplage a été réalisé en intégrant l’effet des sucres solubles sur le potentiel osmotique, permettant de mettre en évidence le lien entre stratégie liée à la dynamique sucres/amidon et les flux d’eau vers le fruit. Ce couplage a également nécessité l’extension du modèle biophysique de croissance en intégrant des connaissances nouvelles, en particulier sur l’évolution de la fonctionnalité des réseaux vasculaires. Le couplage des deux modèles nous a permis de décrire la croissance des fruits et les variations de la concentration des métabolites primaires, notamment les sucres solubles et l’amidon, durant la croissance du fruit. Ce couplage nous a aussi permis d’identifier les points de régulations entre les processus biophysiques et biochimiques. L’estimation des paramètres du modèle a mis en évidence des stratégies de croissance différentes entre les espèces à durée de croissance courtes et longues, stratégies associées à la fois au transport des sucres et aux propriétés hydrauliques
In recent years, demand for quality products, including taste and nutritional aspects, has become important for both fruit stakeholder and consumers. Sugar metabolism is an obvious target to meet these requirements. Indeed, the metabolism of soluble sugars provides the precursors for the synthesis of compounds necessary for growth and development (structural compounds), but also for the synthesis of compounds involved in fruit tasting value such as soluble sugars, organic acids, anthocyanins and aromatic compounds. In addition to these functions, the metabolism of soluble sugars contributes to the regulation of water import, which is essential for fruit growth. Therefore, understanding the development of fleshy fruit quality requires a holistic approach. Ecophysiological modeling offers a powerful tool to understand the interaction between processes and a unifying framework to study fruit growth and sugar metabolism in relation to fruit quality.The aim of this thesis was to investigate similarities and differences in fruit growth and sugar accumulation strategies across 10 contrasting species of fleshy fruits (nectarine, apple, clementine, cucumber, kiwi, strawberry, pepper, eggplant, tomato, and grape). We used a combination of experimental and modelling approaches to understand the major processes that control fruit growth and primary metabolite concentrations (in particular, soluble sugars and starch).A first analysis of experimental data allowed us to highlight a great variability both in the biophysical characteristics (fresh, dry masses, cuticular conductance, hydric potential of the fruit, osmotic pressure,...) and in the biochemical composition (total soluble sugars, organic acids, starch) of fleshy fruits.We then developed a generic sugar model and used it to quantify the effects of major physiological and dilution processes that affect sugar concentration in fruits.Results showed that the ten species of this study can be split up into 6 groups based on their metabolic profiles. Inspection of the dynamics of the processes involved in sugar accumulation revealed the existence of distinct accumulation patterns across species, during fruit development.The sugar model was then coupled to a biophysical model of fruit growth (Fishman and Génard, 1998). The coupling was carried out by integrating the effect of soluble sugars on osmotic pressure, making it possible to highlight the link between sugar/starch dynamics and water flows to the fruit. This coupling also required the extension of the biophysical growth model, in particular in what concerns the evolution of vessel functionThe integrated sugar-growth model allowed us to reproduce differences in fruit growth curves and in the evolution of metabolite concentration, including soluble sugars and starch, during fruit development. The estimation of the model parameters revealed different growth strategies between species with short and long growth durations, strategies associated with both sugar transport and hydraulic properties

L'horticulture est la branche de l'agriculture qui s'intéresse aux fruits, aux légumes et aux plantes ornementales. Ce chapitre examine les biocontrôles dans l'horticulture, en se concentrant sur les compromis physiologiques pour la croissance et l'immunité, ainsi que sur les co-innovations et les compromis économiques. Il aborde également les défis actuels et propose des perspectives d'avenir.

Responsable aux deux tiers de la production de fruits et légumes du territoire nord-américain, la Californie constitue l’État agricole le plus riche des États-Unis. Le Golden State est également le berceau de la Silicon Valley. Depuis l’époque des pionniers, la Californie accorde à l’innovation technologique une place centrale. Pourtant, l’industrie agricole californienne fait aujourd’hui face à de grandes crises. Elle doit, en effet, composer avec une main-d’œuvre de moins en moins disponible, ainsi qu’une pression croissante des gouvernements locaux et fédéraux en matière de préservation de l’environnement. Des technologies nouvelles et prometteuses à l’instar des logiciels d’analyse des données, développées sur le sol californien, laissent envisager la possibilité d’un nouvel eldorado.