La diversité d’une espèce est représentée par la somme de la diversité de chacun des individus qui la compose. Elle peut être observée à différentes échelles : individuelle, organique, tissulaire, cellulaire, génomique, génique, ou bien à l’échelle de la base nucléotidique. L’étude de la diversité d’une espèce est importante pour mieux la comprendre et nous permettre de retracer son histoire évolutive, de la comparer avec d’autres espèces notamment entre espèces sauvages et cultivées. Nous nous intéressons aux processus de domestication, et particulièrement à leurs impacts sur la structure du pan-génome. Le pan-génome est divisé en trois compartiments : (i) le core-génome qui contient tous les gènes présents chez tous les individus de l’espèce ; (ii) le génome dispensable qui contient l’ensemble des gènes qui sont absents chez au moins un individu ; (iii) et enfin le génome individu-spécifique qui contient les gènes présents uniquement chez un individu.L’objectif de ce travail de thèse était de mettre au point une nouvelle méthode d’analyse pan-génomique applicable sur un grand nombre d’individus. Pour cela, nous avons travaillé sur un jeu de données de reséquençage massif du riz Africain cultivé O. glaberrima et de son ancêtre sauvage O. barthii. Dans un premier temps nous avons vérifié l’existence d’une structure pan-génomique sur notre modèle. Pour cela nous avons travaillé à petite échelle avec trois accessions de l’espèce cultivée. Elles ont d’abord été séquencées, assemblées, annotées puis nous avons cherché à détecter des séquences spécifiques à chacune de ces accessions.Dans un second temps nous avons mis au point notre méthode en travaillant avec près de 200 génomes des deux espèces.Ces génomes ont été séquencés grâce aux technologies NGS puis directement mappés sur un génome de référence externe, celui du riz Asiatique. Nous avons alors appliqué notre méthode d’analyse pan-génomique basée sur la déviation de la profondeur deséquençage pour chaque gène. Nous avons ensuite comparé les enrichissement d’ontologies par compartiments et par espèce dans le but d’identifier des différences liées aux processus de domestication. Enfin, nous avons étudié plus précisément les appartenances pan-génomiques des membres de famille de gènes.Parce que le pan-génome de l’espèce cultivé est plus petit que le core-génome de l’espèce sauvage nous avons confirmé la perte de diversité en terme de présence/ absence de gènes chez le riz Africain au cours du processus de domestication. Curieusement nous avons aussi mis en avant l’augmentation du nombre de gènes dispensable chez l’espèce cultivée par rapport à son relatif sauvage.Ainsi, malgré une forte réduction du pan-génome de l’espèce cultivé lors de la « première » sélection, les 1000 générations de processus de domestication ont suffit à réintroduire une forme de diversité à travers l’augmentation du nombre de gènes dispensables.Afin d’automatiser une grande partie des manipulations d’analyses de données NGS nous avons aussi développé un outil de génération de pipelines d’analyses. De part sa généricité et sa robustesse il pourra être utilisé dans différents domaines, pour plu-sieurs types de données. Grâce aux nombreux logiciels qui y sont intégrés et de par le suivi que l’équipe de développement entend poursuivre, il pourra être utilisé dans la caractérisation de plus en plus de choses. Par exemple les variations structurales, les associations génotypes-phénotypes, l’épigénétique et pourquoi pas la métagénomique.Ce travail a permis la mise au point d’une nouvelle méthode d’analyse des données pan-génomiques rapide de par sa vision globale plutôt que via des comparaisons deux-à-deux. Cette méthode s’adresse aux génomes grands et complexes comme ceux des plantes, mais aussi aux jeux de données massifs. / Species diversity is represented by the sum of the diversity of each of the individuals composing it. It can be seen at differents cales: individual, organic, tissular, cellular, genomic, gene, and even nucleotic. The study of the diversity of species is important to better understand and allow tracking its evolutionary history, comparing it to other species, in particular wild to cultivated. We focused on the domestication, and particularly its impact on the pan-genome structure.The pan-genome is divided into three compartments: (i) the core-genome containing all the genes present in all individuals of the species; (ii) the dispensable genome containing all genes absent in at least one individual; (iii) and finally the individual-specific genome containing genes present only in one individual.The objective of this thesis was to develop a new method for pan-genomic analysis that can apply to a large number of indi-viduals. For this, we worked on a massive resequencing data set of cultivated African rice O. glaberrima and of its wild ancestor O. barthii. At first we checked the existence of a pan-genomic structure on our model. For this we worked on a small scale, with three accessions of cultivated species. They were sequenced, assembled, annotated then analyzed to detect specific sequences for each accession.Secondly we developed our approach working with nearly 200 genomes of both species. These genomes were sequenced using Illumina technology and mapped to the external reference genome, of the Asian rice. We applied our pan-genomic method analysis based on the deviation of the depth of sequencing for each gene. We then compared the ontology enrichment compartments and species in order to identify differences related to the domestication process. Finally, we looked specifically to pan-genomic genes belonging to gene family. Because the pan-genome of the cultivated species is smaller than the core-genome of the wild one, we confirmed the loss ofdiversity in terms of presence/ absence of genes in African rice during the domestication process. Curiously we have also high lighted the increase in the number of dispensable genes in the crop from its wild relative. Thus, despite a sharp reduction of the pan-genomeof the species cultivated in the “first” selection, the 1,000 generations of domestication process were enough to reintroduce a formof diversity through increasing the number of dispensable genes.To automate much of the data analysis of NGS manipulations we have also developed a tool to generate analysis pipelines.Due to its generic and robustness it can be used in different areas, for several types of data. With many softwares integrated and by monitoring that the development team will continue, it may be used in the characterization of more and more things. For example,structural variations, genotype-phenotype associations, epigenetics and metagenomics. This work enabled the development of a new analytical method for rapid genome-wide data through its global vision ratherthan through two by two comparisons. This method is for large and complex genomes such as those of plants, but also to massivedata sets.

L'architecture de la panicule de riz est l'un des caractères morphologiques majeurs du potentiel de rendement, sélectionné lors de sa domestication. Une panicule est une structure ramifiée, composée d'un axe principal (rachis), de branches primaires, et d'ordres supérieurs de branchement (branches secondaires et tertiaires) et enfin les épillets. Cette structure, qui dépend de l'activité des méristèmes axillaires au cours du développement de la panicule, montre une grande diversité à la fois inter-spécifique (espèces cultivées vs espèces sauvages apparentées) et intra-spécifiques (riz asiatique et / ou africain). Plusieurs gènes/QTL importants ont été caractérisés chez Oryza sativa pour le contrôle de l'architecture de la panicule en régulant l'identité des méristèmes, la division cellulaire et la signalisation hormonale. Cependant, les mécanismes liés à la diversité de la panicule de riz et son évolution dans le contexte de la domestication sont encore largement inconnus. Durant ma thèse, j'ai principalement contribué à l'étude des bases histologique et moléculaires de la diversité de la panicule entre l'espèce africaine Oryza glaberrima et Oryza barthii, l'espèce sauvage apparentée. J'ai analysé les profils d'expression d'orthologues à des gènes de O. sativa liés au développement de la panicule et participé à l'analyse transcriptomique de petits ARN dans les premiers stades de développement de la panicule. Ce travail a révélé une différence de période d'initiation et de niveau d'expression de ces gènes au cours du développement de la panicule entre les deux espèces, conjointement avec une forte conservation de leurs domaines d'expression. Les gènes qui favorisent l'activité des méristèmes sont sur-accumulés sur une période plus longue au cours du développement de la panicule chez l'espèce cultivée, tandis que les gènes liés au développement des épillets se comportent de manière opposée. Ces travaux ont également montré une altération similaire de l'expression des membres de la voie de siRNA phasés initiés par miR2118, voie connue pour être impliquée dans la gamétogenèse mâle. L'ensemble de ces résultats suggère que la diversité de complexité de la panicule chez les riz africains reposerait sur des altérations hétérochroniques de l'activité de ramification et de déterminisme des méristèmes d'épillets. / Rice panicle architecture is one of the most important morphological traits specifying rice yield potential, which was under selection during rice domestication. A panicle is a branched structure composed of a rachis, primary branches, higher order branches (i.e. secondary and tertiary branches) and finally spikelets. This morphology, depending on the activity of axillary meristems during its development, shows a wide diversity in both inter-specific (i.e. crops vs. wild-relatives) and intra-specific (Asian or/and African rice) levels. Several important genes/QTLs have been characterized in Oryza sativa as controlling panicle architecture by regulating meristem fate, cell division and hormone signaling. However the mechanisms related to rice panicle diversity and its evolution in the context of domestication are still largely unknown. During my PhD, I mainly investigated the histological and molecular bases of panicle diversity between the African species Oryza glaberrima and its wild-relative Oryza barthii. I analyzed the expression patterns of orthologs of O. sativa landmark genes related to panicle development and was involved in small RNA transcriptomic analysis in early stages of panicle development. This work revealed a high conservation of the spatial expression pattern of the landmarks genes studied but have highlighted a differential timing and level of the expression of these genes during the panicle development between two species. The genes promoting meristem activity were upper-accumulated over a longer period during the panicle development in the crop species, whereas the gene promoting spikelet/floret meristem fate behaved in opposite way. This work also has shown similar heterochronic alteration of the expression of members of the miR2118-triggered 21-nt phased siRNA pathway, known to be involved in male gametogenesis. Together, these findings suggest that variation of panicle complexity in African rice may rely on heterochronic changes in branching activity as well as spikelet/floret meristem determinacy.