Le processus de spéciation reflète l’origine et la mise en place de barrières à la reproduction. Cela revient donc à répondre aux questions suivantes: comment les barrières à la reproduction se mettent en place, est-ce qu’elles permettent le maintien de l’intégrité génétique des populations et quelle est l’architecture génétique de l’isolement reproducteur (IR)? L’objectif de ma thèse est d’apporter des premières réponses à ces questions dans le genre Silene tout en prenant en compte l’impact potentiel des systèmes de reproduction sur le processus de spéciation. Une première partie de ma thèse se concentre sur l’espèce gynodioïque S. nutans chez qui j’ai identifié deux lignées génétiques qui se sont différenciées en allopatrie, lors des glaciations. Actuellement, en contact secondaire, leur IR est quasi-complet. Toutefois, l’hétérogénéité de la sélection le long du génome ayant façonné le patron de différenciation génétique empêche l’étude de l’architecture génétique de l’IR par un scan génomique. Dans une seconde partie, je me suis intéressée à l’effet de la dioécie sur la divergence des populations et les capacités d’adaptation des espèces. La découverte de différents systèmes de détermination du sexe entre deux espèces proches permet de proposer une architecture génétique de l’IR associée à la labilité des chromosomes sexuels. Mes travaux de thèse apportent des premières pistes pour mieux comprendre comment l’IR peut se mettre en place entre deux taxons. La prise en compte du système de reproduction des organismes et les conflits génétiques qui y sont associés (chromosomes sexuels, conflit nucléo-cytoplasmique) peuvent s’avérer importants dans l’étude de la spéciation. / Speciation reflects the origins and further development of reproductive barriers. The study of speciation thus requires answering three main questions: which processes lead to reproductive barriers; how effective these barriers are to maintain the genetic integrity of populations; and what are their genetic basis. The goal of my thesis is to attempt to answer these questions in the context of the Silene genus, and to evaluate the potential impact of breeding systems in the speciation process. In the first part, I focused on S. nutans, a gynodioecious species which exhibits two genetic lineages that differentiate in allopatry. Nowadays in secondary contact, the reproductive isolation between these lineages is almost complete. The heterogeneity of selection along the genome has shaped the heterogeneity of genetic differentiation. Therefore, I was not able to propose candidate regions of the genetic basis of the reproductive barriers. In a second part, I focused on the impact of dioecy on population divergence and species adaptation. The discovery of distinct sex determination in close species allowed me to propose to associate the genetic basis of the reproductive isolation to sex chromosome lability. My work furthers the understanding how reproductive barriers developed between two taxas and shows that taking into account the breeding system of taxa and associate genetic conflicts (sex chromosome, cyto-nuclear conflicts) can be important in the study of speciation.

La première partie de ma thèse est une revue donnant un aperçu du répertoire génomique des bactéries intracellulaires et de leurs symbiotes. L'objectif de cette étude est d'explorer le processus permettant aux bactéries intracellulaires d'acquérir leur mode de vie spécifique. Nous avons commencé par examiner les données à propos de l'existence ancienne de bactéries intracellulaires, leur adaptation à leur hôte et les différences entre sympatrie et allopatrie. Une comparaison du contenu génomique de plusieurs bactéries avec différents modes de vie a révélé la capacité des bactéries à échanger des gènes à des degrés différents, en fonction de l'écosystème. La deuxième partie de ma thèse porte sur la séquence du génome de la souche Diplorickettsia massiliensis 20B qui est une bactérie intracellulaire obligatoire à Gram négatif isolée à partir des tiques de Slovaquie Ixodes ricinus. Dans ma troisième et dernière partie, nous exploré le répertoire du génome de Diplorickettsia massiliensis en le comparant aux génomes de bactéries phylogénétiquement très proches de Diplorickettsia massiliensis, issues de différentes niches. Ceci a permis de révélé son mode de vie allopatrique. Dans cette étude, nous avons comparé les caractéristiques du génome de Diplorickettsia massiliensis avec vingt-neuf espèces séquencées de Gammaproteobacteria (Legionella, Coxiella burnetii, Francisella tularensis et Rickettsiella grylli) en utilisant l'approche pangénomique multi-genre. Ce travail de thèse fournit des données originales et permet d’apporter plus de lumière sur la diversité des bactéries intracellulaires. / The initial purpose of my thesis is to understand with the help of comparative genomics, genomic variations based on coexistence, by examining data on the ancient existence of intracellular bacteria, their host adaptation and the differences between sympatry and allopatry. The first part of my thesis is a review giving insight into intracellular bacterial genome repertoire and symbionts. The goal of this review is to explore how intracellular microbes acquire their specific lifestyle. Due to their different evolutionary trajectories, these bacteria have different genomic compositions. We reviewed data on the ancient existence of intracellular bacteria, their host adaptation and the differences between sympatry and allopatry. A comparison of the genomic contents of bacteria with certain lifestyles revealed the bacterial capacity to exchange genes to different extents, depending on the ecosystem. The second part of my thesis present about the genome sequence of Diplorickettsia massiliensis strain 20B which is an obligate intracellular, gram negative bacterium isolated from Ixodes ricinus ticks collected from Slovak. In the third part, we investigated the genome repertoire of Diplorickettsia massiliensis compared to closely related bacteria according to its niche, revealing its allopatric lifestyle. In this study, we compared the genomic features of Diplorickettsia massiliensis with twenty-nine sequenced Gammaproteobacteria species (Legionella strains, Coxiella burnetii strains, Francisella tularensis strains and Rickettsiella grylli) using multi-genus pangenomic approach. This thesis work provides original data and sheds light on intracellular bacterial diversity.

Une identification précise des espèces exotiques est essentielle afin de déterminer la nature et l’ampleur des impacts que ces espèces auront sur leurs nouveaux habitats. Le complexe d’Arion subfuscus s. l., originaire d’Europe, fait partie des limaces les plus abondantes dans le nord-est de l’Amérique du Nord et plusieurs impacts dus à leur présence ont été rapportés. Cependant, l’identité des espèces introduites demeure inconnue dans la plupart des régions. L’objectif de ce projet est donc de déterminer la répartition récente, la diversité taxonomique et l’origine des membres du complexe d’A. subfuscus s. l. au Québec en se basant sur leur identité mitochondriale (16S rDNA). Un total de 526 spécimens provenant de 68 sites à travers le Québec et un site en Nouvelle-Écosse ont été analysés à l’aide de la technique des SSCP et leurs séquences ont été déterminées. Huit haplotypes de deux espèces allopatriques, A fuscus et A. subfuscus s. s. (lignées S1 et S2) ont été détectés. Les résultats confirment que des limaces provenant de régions distinctes d’Europe ont été introduites à de multiples reprises. Une comparaison avec des données historiques de répartition a révélé une expansion fulgurante de la répartition depuis les 50 dernières années. Arion fuscus est la principale espèce envahissante qui a été détectée dans toutes les régions échantillonnées, ce qui contraste avec les études antérieures réalisées ailleurs en Amérique du Nord. Le rôle potentiel des échanges commerciaux internationaux dans l’histoire d’introduction des espèces exotiques est discuté. / Accurate identification of exotic species is required to assess the magnitude and nature of consequences on their new habitats. The Arion subfuscus s. l. species complex comprised slugs of European origins that are amongst the most abundant slug species in northeastern North America and various impacts of their presence are reported. However, the identities of the species introduced remain unknown in most regions. This study aims at determining the current distribution, taxonomic identity and the origins of the members of the A. subfuscus s. l. complex in Quebec (Canada) based on mitochondrial 16S rDNA. A total of 526 specimens from 68 locations throughout Quebec and one site in Nova Scotia were SSCP analysed and their sequences were determined. Eight haplotypes of the allopatric A. fuscus and A. subfuscus s. s. (lineages S1 and S2) were detected. Results confirmed that slugs from distinct European regions were introduced multiple times. Comparison with previous survey revealed an impressive expansion of the distribution during the last 50 years. Arion fuscus is the major invasive species found throughout Quebec, contrasting with previous North American studies. The potential role of international trade in the introduction history of exotic species is discussed.