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1. Body, Mélanie. Manipulations des végétaux par les organismes endophytes : mécanismes physiologiques, signalisation et conséquences nutritionnelles chez un insecte mineur de feuilles : Plant manipulation by endophagous organisms : physiological mechanisms, signaling, and nutritional consequences in a leaf-miner insect.

Degree: Docteur es, Sciences biologiques, 2013, Université François-Rabelais de Tours

Les insectes endophytophages, tels que les insectes foreurs de tiges, les galligènes et les mineurs de feuilles, vivent et se nourrissent à l’intérieur des végétaux. L'hypothèse de l'alimentation sélective stipule que ces organismes endophytes possèdent un avantage adaptatif par rapport aux ectophages en accédant aux tissus les plus nutritifs tout en évitant les principaux composés défensifs de la plante. Ce comportement d’alimentation sélective peut être également renforcé par une manipulation de la physiologie de la plante comme cela a été démontré chez les insectes galligènes mais également suggéré chez certains insectes mineurs. Ces derniers sont en effet capables d’induire un phénotype « îles vertes » qui se manifestent par la persistance de la photosynthèse au niveau de la zone minée à l'automne alors que le reste de la feuille entre en sénescence et jaunit. L’objectif de notre étude a été d’étudier, en conditions de terrain, les capacités de manipulation du végétal dans le système Malus domestica / Phyllonorycter blancardella. Cet insecte hautement spécialisé complète l’ensemble de son développement dans une zone restreinte d’une seule feuille.

Endophytophagous insects, such as stem-boring, gall-forming and leaf-mining insects, live within plant tissues and feed internally. The selective feeding hypothesis states that this life-style presumably provides adaptive advantages for the insect over other external-feeding modes by allowing access to most nutritional tissues while avoiding main plant defensive compounds. This selective feeding behavior can be reinforced by manipulating the plant physiology which has been clearly demonstrated in gallers but also suggested in leaf-miner insects due to the autumnal formation of “green islands” around mining caterpillars in yellow leaves. This study aimed to investigate, under field conditions, the ability of insects to manipulate their host-plant in the Malus domestica / Phyllonorycter blancardella biological system. This insect is highly specialized and entirely develops within a restricted area of a single leaf. We first characterized the plant-insect interface by describing larval mouthparts and leaf anatomy alterations resulting from the insect feeding activity.

Advisors/Committee Members: Giron, David (thesis director).

Subjects/Keywords: Interactions plantes-insectes; Écologie nutritionnelle des insectes; Homéostasie nutritionnelle; Mécanismes de régulation pré- et post-ingestion; Manipulation de la plante-hôte; Métabolisme primaire des plantes; Phénotype étendu; Îles vertes; Symbiose nutritionnelle; Insectes endophytophages; Mineuses de feuilles; Phyllonorycter blancardella; Malus domestica; Wolbachia; Cytokinines; Sucres; Acides aminés; Plant-insect interactions; Insect nutritional ecology; Nutritional homeostasis; Pre- and post-ingestive regulatory mechanism; Host-plant manipulation; Plant primary metabolism; Extended phenotype; Green-islands; Nutritional symbiosis; Endophytophagous insects; Leaf-miner; Phyllonorycter blancardella; Malus domestica; Wolbachia; Cytokinins; Sugars; Amino acids

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APA (6th Edition):

Body, M. (2013). Manipulations des végétaux par les organismes endophytes : mécanismes physiologiques, signalisation et conséquences nutritionnelles chez un insecte mineur de feuilles : Plant manipulation by endophagous organisms : physiological mechanisms, signaling, and nutritional consequences in a leaf-miner insect. (Doctoral Dissertation). Université François-Rabelais de Tours. Retrieved from http://www.theses.fr/2013TOUR4054

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Body, Mélanie. “Manipulations des végétaux par les organismes endophytes : mécanismes physiologiques, signalisation et conséquences nutritionnelles chez un insecte mineur de feuilles : Plant manipulation by endophagous organisms : physiological mechanisms, signaling, and nutritional consequences in a leaf-miner insect.” 2013. Doctoral Dissertation, Université François-Rabelais de Tours. Accessed August 14, 2020. http://www.theses.fr/2013TOUR4054.

MLA Handbook (7th Edition):

Body, Mélanie. “Manipulations des végétaux par les organismes endophytes : mécanismes physiologiques, signalisation et conséquences nutritionnelles chez un insecte mineur de feuilles : Plant manipulation by endophagous organisms : physiological mechanisms, signaling, and nutritional consequences in a leaf-miner insect.” 2013. Web. 14 Aug 2020.

Vancouver:

Body M. Manipulations des végétaux par les organismes endophytes : mécanismes physiologiques, signalisation et conséquences nutritionnelles chez un insecte mineur de feuilles : Plant manipulation by endophagous organisms : physiological mechanisms, signaling, and nutritional consequences in a leaf-miner insect. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université François-Rabelais de Tours; 2013. [cited 2020 Aug 14]. Available from: http://www.theses.fr/2013TOUR4054.

Council of Science Editors:

Body M. Manipulations des végétaux par les organismes endophytes : mécanismes physiologiques, signalisation et conséquences nutritionnelles chez un insecte mineur de feuilles : Plant manipulation by endophagous organisms : physiological mechanisms, signaling, and nutritional consequences in a leaf-miner insect. [Doctoral Dissertation]. Université François-Rabelais de Tours; 2013. Available from: http://www.theses.fr/2013TOUR4054

2. Martinez, Julien. Expression et évolution du phénotype étendu dans une association parasitoïde-virus : Expression and evolution of the extended phenotype in a parasitoid-virus association.

Degree: Docteur es, Écologie, évolution, 2011, Université Claude Bernard – Lyon I

L’expression du phénotype des organismes dépend en partie d’organismes symbiotiques avec qui ils sont en interaction étroite. Selon le mode de transmission du symbiote, ce dernier va être en conflit d’intérêt plus ou moins intense avec l’hôte pour l’expression du phénotype, conduisant parfois le symbiote à évoluer vers la manipulation du phénotype de l’hôte. Nous avons tenté d’identifier différents facteurs génétiques et environnementaux influençant l’expression et l’évolution de la manipulation chez l’insecte parasitoïde de larves de drosophiles, Leptopilina boulardi, et son virus manipulateur du comportement, LbFV. Ce virus bénéficie d’une transmission mixte, verticale et horizontale, cette dernière étant favorisée par l’induction de superparasitisme induite par le virus. L’étude de la contribution du génotype du parasitoïde dans l’expression de la manipulation a révélé la présence de gènes de résistance partielle à la manipulation. Le potentiel évolutif de cette résistance a ensuite été évalué par des expériences d’évolution expérimentale. Nous avons également montré que LbFV augmente la virulence du parasitoïde envers les larves de drosophiles, révélant ainsi une évolution vers une forme de mutualisme sur ce trait. Par ailleurs, le travail montre qu’un même parasitoïde peut être non seulement infecté par plusieurs souches du virus LbFV mais également infecté par un virus à ARN, décrit pour la première fois dans cette thèse. La transmission verticale, la prévalence élevée et les forts effets phénotypiques de ce virus soulignent de nouveau l’importance des virus dans l’expression du phénotype en population naturelle.

The expression of the phenotype of an individual depends partly on the presence of symbiotic organisms with which it engages in intimate interactions. According to the symbiont’s mode of transmission, the conflict of interest between the host and its symbiont for the expression of the phenotype can be more or less stronger, sometimes leading to the evolution of manipulation of the host phenotype by the symbiont. We attempted to identify different genetic and environmental factors influencing the expression and the evolution of manipulation in the Drosophila parasitoid wasp, Leptopilina boulardi, and its behavior manipulating virus, LbFV. The virus undergoes both vertical and horizontal transmission, the latter being favoured by the induction of superparasitism behaviour by the virus. The study of the contribution of the parasitoid genotype to the expression of the manipulation revealed a polymorphism in the resistance to the manipulation. The evolutionary potential of this resistance was then investigated using a protocol of experimental evolution. We also demonstrated that LbFV increases the virulence of the parasitoid towards its Drosophila host, revealing a form of mutualistic interaction on this trait. Additionally, we showed that an individual parasitoid can be coinfected by several LbFV strains but also by an RNA virus, described for the first time in this thesis. The vertical transmission,…

Advisors/Committee Members: Fleury, Frédéric (thesis director), Varaldi, Julien (thesis director).

Subjects/Keywords: Leptopilina boulardi; Parasitoïde de drosophile; Virus; Phénotype étendu; Manipulation du comportement; Symbiose; Interactions hôte-parasite; Leptopilina boulardi; Drosophila parasitoid; Virus; Extended phenotype; Behavioural manipulation; Symbiosis; Host-parasite interactions; 577

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APA (6th Edition):

Martinez, J. (2011). Expression et évolution du phénotype étendu dans une association parasitoïde-virus : Expression and evolution of the extended phenotype in a parasitoid-virus association. (Doctoral Dissertation). Université Claude Bernard – Lyon I. Retrieved from http://www.theses.fr/2011LYO10329

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Martinez, Julien. “Expression et évolution du phénotype étendu dans une association parasitoïde-virus : Expression and evolution of the extended phenotype in a parasitoid-virus association.” 2011. Doctoral Dissertation, Université Claude Bernard – Lyon I. Accessed August 14, 2020. http://www.theses.fr/2011LYO10329.

MLA Handbook (7th Edition):

Martinez, Julien. “Expression et évolution du phénotype étendu dans une association parasitoïde-virus : Expression and evolution of the extended phenotype in a parasitoid-virus association.” 2011. Web. 14 Aug 2020.

Vancouver:

Martinez J. Expression et évolution du phénotype étendu dans une association parasitoïde-virus : Expression and evolution of the extended phenotype in a parasitoid-virus association. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université Claude Bernard – Lyon I; 2011. [cited 2020 Aug 14]. Available from: http://www.theses.fr/2011LYO10329.

Council of Science Editors:

Martinez J. Expression et évolution du phénotype étendu dans une association parasitoïde-virus : Expression and evolution of the extended phenotype in a parasitoid-virus association. [Doctoral Dissertation]. Université Claude Bernard – Lyon I; 2011. Available from: http://www.theses.fr/2011LYO10329


Victoria University of Wellington

3. Russell, Jessica Francis Elizabeth Jane. An attempted transinfection of Wolbachia in the Western honey bee (Apis mellifera).

Degree: 2018, Victoria University of Wellington

Wolbachia, an intracellular endosymbiont found in up to 60% of arthropods, has been celebrated for its highly varied host-phenotype interactions. These effects are diverse, ranging from reproductive manipulations to obligate mutualisms and facultative symbiosis. These facultative effects include increased resistance to, and reduction in the ability to vector, a number of RNA viruses in insects. Artificial transinfection to mediate human vector-borne diseases such as Dengue fever and Zika virus in Aedes mosquitoes has had considerable success globally. However, using Wolbachia to mediate zoonotic disease directly in threatened species has not been examined. The Western honey bee (Apis mellifera) has shown significant global population declines across the US and Europe, suffering from a diverse range of pathogens, including viral RNA and parasite vector networks. Wolbachia infection in honey bees has only been detected once and its effects have not been investigated. Here, I present the first attempted transinfection of Wolbachia in the Western honey bee using established transinfection protocols. The natural, but rarely found, Wolbachia infection reported in A. mellifera was examined against a robust phylogeny of all existing Wolbachia supergroups, a feat that has not been updated in the literature since 2015. I discovered Wolbachia infection in Ancistrocerus gazella, the European tube wasp, where it has never been observed. I isolated the natural Wolbachia strain hosted by Drosophila melanogaster (wMel ) and more than 1200 individuals from a range of honey bee life stages (from eggs to adults) were used as potential Wolbachia recipients using sound microinjection protocols. Additionally, I present a novel transinfection avenue utilizing artificial insemination and honey bee breeding using Wolbachia-inoculated drone semen. When no individuals were successfully infected with Wolbachia in F0 or F1, I investigated the expression of several antimicrobial peptides to characterize the immune response in young larvae to Wolbachia microinjection. There was a significant upregulation of apidaecin when injected with live Wolbachia, but not heat-treated bacteria, which has never been reported in host immune response to Wolbachia previously. The findings presented in this study highlight the importance of Wolbachia strain selection, immune response to Wolbachia, and the potential requirement for cell line culture in future transinfection attempts into A. mellifera. These findings will help inform future transinfection attempts, which are encouraged. Advisors/Committee Members: Lester, Phil.

Subjects/Keywords: microinjection; embryo; endosymbiont; honey bee; Wolbachia; transinfection; host-phenotype interactions

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APA (6th Edition):

Russell, J. F. E. J. (2018). An attempted transinfection of Wolbachia in the Western honey bee (Apis mellifera). (Masters Thesis). Victoria University of Wellington. Retrieved from http://hdl.handle.net/10063/7838

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Russell, Jessica Francis Elizabeth Jane. “An attempted transinfection of Wolbachia in the Western honey bee (Apis mellifera).” 2018. Masters Thesis, Victoria University of Wellington. Accessed August 14, 2020. http://hdl.handle.net/10063/7838.

MLA Handbook (7th Edition):

Russell, Jessica Francis Elizabeth Jane. “An attempted transinfection of Wolbachia in the Western honey bee (Apis mellifera).” 2018. Web. 14 Aug 2020.

Vancouver:

Russell JFEJ. An attempted transinfection of Wolbachia in the Western honey bee (Apis mellifera). [Internet] [Masters thesis]. Victoria University of Wellington; 2018. [cited 2020 Aug 14]. Available from: http://hdl.handle.net/10063/7838.

Council of Science Editors:

Russell JFEJ. An attempted transinfection of Wolbachia in the Western honey bee (Apis mellifera). [Masters Thesis]. Victoria University of Wellington; 2018. Available from: http://hdl.handle.net/10063/7838

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