La technologie d’édition CRISPR peut être définie comme un outil biologique qui par son efficacité, son extrême précision et la facilité de sa modélisation, permet aujourd’hui de modifier le génome des organismes vivants en général et celui de l’homme en particulier. Sa découverte en 2012 par les chercheuses française et américaine, E. Charpentier et J. Doudna, récompensées par le Prix Nobel de chimie 2020, permet des applications thérapeutiques, au niveau germinal, pour des maladies à transmission autosomique dominante. Jusqu’ici, aucune technologie antérieure d’édition génomique, ni aucun diagnostic anténatal (DPI, DPN), n’avait été capable de prévenir ces maladies. En novembre 2018, le chercheur chinois Hé Jiankui annonce avoir utilisé la technologie CRISPR pour éditer des embryons humains viables. Selon Jiankui cette tentative consiste à modifier génétiquement des embryons humains en FIV afin de prévenir « définitivement » l’infection au VIH des futurs bébés. Cette modification génétique est ainsi transmissible à leur descendance. A partir de là, il s’est ouvert un tournant décisif de l’édition du génome humain héritable. Celui-ci s’apparente, dans notre contexte marqué par la convergence des NBIC, à une perspective transhumaniste. Car à la vérité, CRISPR n’aurait pas fait que prévenir l’infection au VIH chez ces bébés, il aurait surtout amélioré un caractère génétique conférant à ces derniers une immunité à vie contre le VIH-SIDA, avec pour principal corollaire, que de telles modifications sont héritables. Cette application non thérapeutique controversée, nous a conduit à nous demander successivement s’il est souhaitable de se servir de la technologie d’édition du génome CRISPR-Cas9, pour corriger au niveau germinal ou embryonnaire, une anomalie génétique afin de préserver le futur enfant de certains handicaps qui pourraient mettre en péril sa santé ou alourdir sa vie ?Jusqu’où de telles modifications pourraient être jugées comme bénéfiques ou à risque pour l’enfant et qui en aurait l’ultime légitimité d’en juger ?Peut-on alors affirmer, qu’en regard de l’extrême étroitesse qui existe entre la finalité thérapeutique d’une modification génomique germinale ou embryonnaire et l’amélioration/l’augmentation génétique, le risque d’altération de la nature humaine et de fait, la sortie hors de l’espèce humaine devient inéluctable ? / Doctorat en Philosophie / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Cette recherche se situe à l'interface de la gestion des opérations durables, de la gestion de la technologie et de la finance. Plus précisément, dans mes recherches, j'essaie d'examiner les mesures incitatives des entreprises pour adopter des mesures d'amélioration technologique qui conduisent à une utilisation plus efficiente des intrants et affectent ainsi la structure des coûts, l'exposition aux risques et la performance environnementale des entreprises. Ainsi, je cherche à identifier les facteurs qui affectent --- et les mécanismes par lesquels ils le font --- la décision d'une entreprise d'investir dans TI: forces dans une chaîne d'approvisionnement, incertitude des prix sur les marchés des intrants, contraintes de trésorerie, couverture financière mécanismes, la concurrence de l'industrie et la stratégie de prix compétitive de l'entreprise. En collaborant avec des professeurs dans les domaines de la recherche opérationnelle, de l'économie et de la finance, j'ai adopté une approche multidisciplinaire pour étudier l'adoption de technologies efficaces et durables.En particulier, dans mon premier chapitre, «L'amélioration des technologies dans les chaînes d'approvisionnement sous pouvoir de négociation asymétrique», j'examine comment le pouvoir de négociation asymétrique --- entre les acheteurs et les fournisseurs --- affecte le niveau optimal d'investissement dans l'amélioration technologique. Dans mon deuxième chapitre, «Gestion des risques liés aux prix des intrants: amélioration de la technologie et couverture financière», j'explore le mécanisme qui guide l'intérêt d'une entreprise pour TI en raison de l'incertitude accrue sur les prix des intrants. Enfin, dans le troisième chapitre, «La valeur de la gestion des risques financiers dans l'investissement dynamique de capacité et l'amélioration technologique», j'étudie le rôle de la contrainte budgétaire et de la couverture financière sur le choix de la technologie. / This research is in the interface of sustainable operations management, technology management, and finance. Specifically, in my research I strive to examine firm's incentives to adopt `technology improvement' (TI) measures that lead to the more efficient use of inputs in operations and thereby affect the cost structure, risk exposure, and environmental performance of firms. Thus I seek to identify the factors that affect---and the mechanisms by which they do so---a firm's decision to invest in TI: forces within a supply chain, price uncertainty in the markets for inputs, cash constraints, financial hedging mechanisms, industry competition, and the firm's competitive pricing strategy. By collaborating with professors in the fields of operations research, economics, and finance, I have embraced a multidisciplinary approach to studying the adoption of efficient and sustainable technologies.In particular, in my first chapter, ``Technology Improvement Contracting in Supply Chains under Asymmetric Bargaining Power'' I examine how asymmetric bargaining power---between buyers and suppliers---affects the optimal level of investment in technology improvement. In my second chapter, ``Input-price Risk Management: Technology Improvement and Financial Hedging'', I explore the mechanism driving a firm's interest in TI under increased uncertainty about input prices. Finally, in the third chapter, ``The Value of Financial Risk Management in Dynamic Capacity Investment and Technology Improvement'', I study the role of budget constraint and financial hedging on the choice of technology.

En Europe, et surtout en France, les producteurs maraîchers recourent à la technique des mottes cubiques pour cultiver leurs laitues (Thicoïpé, 1997). Au Québec, des problèmes d'étiolement, d'affaissement et de pomme lâche à la récolte ont toutefois été observés lors d'essais réalisés en sols organiques (Maltais et al., 2004). Ces problèmes étaient liés vraisemblablement à un taux de croissance excessif des laitues préparées en mottes cubiques (Dorais et al., 2001; Maltais et al., 2004; Martinez et al., 1996; Odet, 1989). Nous posons l'hypothèse que le taux de croissance et le développement en serre et au champ des plants cultivés en mottes cubiques peuvent être optimisés par un conditionnement nutritionnel approprié en serre. L'objectif général de cette étude est de déterminer comment conduire la fertilisation des mottes cubiques de manière à produire des récoltes abondantes et de qualité. Pour ce faire, différentes gestions de fertilisation (terreaux pauvre et riche; solutions de fertilisation ajustée à 0, 50, et 200 ppm avec fréquences faibles et élevées des apports) ont été étudiées de même que l'influence de la température de l'air (20 et 30°C) sur la qualité des transplants. L'expérimentation a été faite sur les laitues de type Boston var. Sinatra et Iceberg var. Ithaca. Une expérience préliminaire a été réalisée en cabinets à atmosphère contrôlée (CAC) avant d'effectuer des essais en serre et au champ. Les résultats des essais effectués en CAC, en serre et au champ conduisent en un point commun: l'utilisation d'un terreau avec une salinité élevée seule ou couplée à une fertilisation en serre peut mener à une diminution de la qualité des transplants en serre et à une baisse de la productivité des laitues de type Boston et Iceberg à la récolte.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

L'épinette blanche (ÉPB) (Picea glauca [Moench] Voss) est une des principales essences forestières plantées au Canada. Une croissance racinaire insuffisante est un problème récurrent lors de la production de plants d'ÉPB destinés au reboisement et contribue à la production d'un grand nombre de plants qui ne respectent pas les critères de qualité. Afin d'améliorer notre compréhension de la croissance racinaire et de la physiologie de cette essence, trois expériences ont été menées en pépinières pour mieux cerner les effets de l'irrigation, du gel automnal et de l'origine génétique des semences sur la croissance, la nutrition minérale et la capacité photosynthétique de plants d'ÉPB. En comparant trois régies d'irrigation maintenues constantes pendant la deuxième saison de croissance, il a été démontré qu'il était possible de diminuer les teneurs en eau du substrat sans compromettre ni la croissance ni l'endurcissement des parties aériennes et des racines des plants (2+0). La comparaison de plants (1+0) et (2+0) représentant 75 familles uni-parentales a révélé un contrôle génétique fort aux niveaux familial et individuel de toutes les caractéristiques morphologiques des plants. De plus, selon la relation faible établie entre la variation familiale existant au stade des semences et la variation familiale au stade des plants, la prise en compte des caractéristiques des semences dans l'estimation des héritabilités des caractéristiques des plants (2+0) ne semble pas justifiée. Enfin, la masse sèche des racines étant corrélée génétiquement et positivement avec le diamètre des plants, une sélection indirecte en faveur des racines pourrait être efficacement basée sur le diamètre. Des plants (2+0) produits avec des semences provenant des dix vergers à graines d'ÉPB les plus utilisés au Québec présentaient des différences significatives entre les vergers pour leur hauteur et la masse de leurs parties aériennes, seulement. Les vergers ont été regroupés sur la base des caractéristiques de leurs descendants en deux groupes; les vergers du groupe le plus méridional produisant des plants plus grands avec, proportionnellement, moins de racines. Les résultats de cette thèse contribueront à l'optimisation de certaines pratiques culturales et à une meilleure compréhension des processus complexes qui régissent la croissance racinaire des plants en pépinières.

Le nématode doré est un endoparasite sédentaire affectant la culture de la pomme de terre. Les populations de ce nématode peuvent être contrôlées par l’utilisation de cultivars résistants. Le gène H1 confère une résistance presque complète. Le projet visait à introduire par rétrocroisement assisté de marqueurs, le gène H1 dans un cultivar aux qualités agronomiques recherchées. Premièrement, des marqueurs moléculaires liés au gène H1 (TG689 et 57R) ont permis de déterminer au sein des descendances de rétrocroisement les individus qui en sont porteurs. Puis, une approche de génotypage par séquençage (GBS) a été utilisée pour caractériser les individus BC1F1 ayant ce gène. Un catalogue de 5745 marqueurs a été obtenu et une validation par séquençage 454 a confirmé 66,1 % des 250 génotypes analysés. Les marqueurs ont permis de sélectionner parmi les descendants BC1F1 ayant le gène H1, ceux ayant la plus faible contribution allélique provenant du parent résistant.

Ce travail de recherche avait comme principal objectif d'explorer les avantages, en termes économiques, de plantations d'épinettes blanches (Picea glauca [Moench] Voss) améliorées génétiquement selon des techniques de biotechnologie forestière. La biotechnologie est présentée comme une approche qui combine la génomique et la reproduction végétative. La première se réalise à travers la sélection via marqueurs génétiques et la deuxième à travers la production de plantes via embryogenèse somatique. L'étude se situe dans deux contextes : celui du propriétaire privé, au niveau du peuplement et celui de la société au niveau du paysage forestier. Le flux annuel équivalent et la valeur actualisée des bénéfices ont été employés comme critères pour comparer les avantages de la biotechnologie forestière par rapport aux autres techniques d'amélioration génétique. Deux contextes de prix ont été utilisés : dans un premier temps la valeur marchande de bois sur pied (VMBSP) de l'épinette blanche et ensuite la valeur de bois selon le produit, pâte ou sciage, au bord du chemin. Également, le risque économique défini comme les changements de prix à travers le temps a été incorporé aux analyses. D'après les résultats, la biotechnologie forestière, à travers les variétés multi-clonales issues d'une approche qui combine génomique et reproduction végétative, est la technique la plus avantageuse chez l'épinette blanche. Dans un environnement de propriétaire privé et en prenant la VMBSP, cette approche de production de plants sur des stations de qualité riche (12 mètres à 25 ans) et la mise en pratique d'un régime sylvicole intensif est jusqu'à 73% L plus rentable par rapport à l'amélioration génétique traditionnelle basée sur les vergers à graines. Toujours dans un environnement privé, mais en employant des prix au bord du chemin dans un contexte de risque économique, la biotechnologie forestière est en moyenne 28% plus rentable par rapport à l'amélioration traditionnelle et 39% par rapport à un scénario qui ne considère aucun gain génétique. Finalement, les avantages de la biotechnologie forestière ont été étudiés dans un contexte public. Des considérations en termes environnementaux et sociaux ont alors été prises en compte via le zonage du territoire forestier, approche qui cadre dans un concept d'aménagement durable de la forêt québécoise. Dans ce cas, la biotechnologie forestière est en moyenne 16% plus rentable par rapport à l'amélioration basée sur des vergers à graines. Lorsque l'aménagement intensif par zone est comparé avec un scénario d'aménagement extensif, l'aménagement intensif qui considère des plantations produites selon des techniques de biotechnologie est plus rentable par rapport à l'aménagement extensif et ce, pour tous les niveaux de contraintes environnementales.

L'épinette blanche (Picea glauca [Moench] Voss) est l'une des essences les plus importantes pour l'industrie forestière au Canada et son bois est apprécié pour diverses utilisations. De nombreuses études nous permettent de prédire des pertes de la qualité du bois avec l'utilisation accrue d'arbres provenant de plantations et en raison d'une sélection génétique axée uniquement sur la croissance. L'amélioration génétique et la biologie moléculaire pourraient être appliquées pour sélectionner des arbres ayant un ensemble de propriétés plus désirables et ainsi neutraliser la perte de qualité du bois. L'objectif de cette thèse était de déterminer les paramètres génétiques essentiels à cette tâche, notamment, l'héritabilité et les corrélations des principales propriétés du bois chez l'épinette blanche. Dans la présente étude, des carottes de bois ont été récoltées de 375 arbres couvrant 25 familles issues de pollinisation libre et venant d'un test de provenance-descendances répété sur trois sites dans la province de Québec. Avec le système SilviScan des profils de haute résolution ont été obtenus de la moelle à l'écorce pour différentes propriétés du bois liées à la force mécanique (par exemple, la densité du bois et la rigidité) et à l'anatomie des cellules (dont l'épaisseur de la paroi et le diamètre cellulaire). Des analyses statistiques ont indiqué un contrôle génétique modéré à élevé pour les propriétés du bois, surtout dans le bois initial. Les valeurs d'héritabilité étaient généralement plus basses dans les cernes près de la moelle et dans le bois final. Il n'y a que le contrôle génétique de l'angle des microfibrilles (AMF) qui ne variait pas significativement entre les cernes. La plupart des corrélations génétiques et phénotypiques entre différentes propriétés étaient basses près de la moelle mais augmentaient avec l'âge et se stabilisaient au niveau du bois de transition. Les fortes corrélations observées entre le bois juvénile et le bois de transition permettent d'anticiper une sélection précoce efficace à l'âge cambial de 8 à 10. Nos observations indiquent un très bon potentiel pour la sélection précoce de l'AMF autour de l'âge 4 ; mais l'AMF est un critère de sélection peu pratique en raison de son coût élevé. En plus, la sélection directe des propriétés mécaniques serait limitée par un contrôle génétique faible à modéré. Notre étude montre qu'une approche efficace pour maîtriser ce problème est l'amélioration indirecte de la rigidité en effectuant une sélection par indice incluant la densité du bois et la longueur des carottes. Il semble aussi difficile d'améliorer simultanément les propriétés mécaniques du bois et les propriétés anatomiques des fibres liées à la fabrication des pâtes et papiers, en raison des corrélations fortement défavorables. Les résultats de cette thèse contribueront à rendre l'amélioration génétique des propriétés du bois plus accessible et plus efficace. Ils permettront à long terme de mieux valoriser les bois d'épinette blanche issus des plantations futures.

Les programmes d’amélioration génétique visent la sélection d’arbres supérieurs qui serviront à établir des plantations de haute productivité adaptées aux conditions climatiques actuelles et futures. Or, les conditions climatiques futures seront vraisemblablement différentes des conditions actuelles. En effet, selon le scénario d’émission A1B, défini par le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), la concentration atmosphérique en CO2 pourrait doubler à 760 ppm d’ici 2100 et, au Canada, la température moyenne pourrait augmenter de 4,3 °C (GIEC 2007). À cet égard, les programmes de reboisement devraient tenir compte de ces changements climatiques en évaluant les réponses morpho-physiologiques des différentes sources génétiques de semences vis-à-vis des principales variables environnementales (CO2 et température) et de leur interaction. Dans une expérience en conditions contrôlées (température, CO2, humidité relative, lumière, photopériode, etc.), des plants d’épinette blanche, représentant les meilleures familles biparentales identifiées par le programme d’amélioration génétique du Québec, ont été soumis à une combinaison de deux régimes de températures (actuelles vs. futures prédites) et de deux régimes de CO2 (380 vs. 760 ppm) pendant leur seconde et leur troisième saison de croissance. La croissance des parties aériennes et des racines, ainsi que la nutrition minérale ont été évaluées à la fin de la deuxième et de la troisième saison de croissance. Des mesures d’échanges gazeux, de transpiration cuticulaire, de quantité de cire cuticulaire ainsi que de surface foliaire spécifique ont également été effectuées sur les plants âgés de trois ans. L’augmentation de la température et de la concentration en CO2 a eu peu d’effet sur les variables morpho-physiologiques des plants de deux ans (2+0) et de trois ans (3+0) d’épinette blanche. Ainsi, l’élévation seule de la température ou de la concentration en CO2 s’est traduite par une augmentation de la hauteur des plants (2+0) ainsi que du diamètre et de la masse sèche des racines des plants (3+0). Des différences entre les familles ont été observées pour la majorité des variables morpho-physiologiques des v plants (2+0) et (3+0), c’est-à-dire pour toutes les variables de croissance, la nutrition minérale, la transpiration ainsi que la conductance stomatique. Aucune interaction famille*traitement n’ayant été significative, les résultats de cette expérience indiquent que la performance relative entre les familles d’épinette blanche ne devrait pas être modifiée suite à une augmentation de la température et de la concentration en CO2. Nos résultats suggèrent que les meilleures familles actuellement sélectionnées dans le cadre du programme d’amélioration génétique de l’épinette blanche au Québec devraient maintenir leur performance supérieure en présence des conditions climatiques futures prédites. De plus, l’héritabilité familiale s’est révélée similaire et élevée (supérieure à 0,4) entre les traitements de température * CO2, ce qui signifie que les traitements n’ont pas eu d’impact sur la variabilité génétique entre les familles testées. / According to the A1B emissions scenario of the Intergovernmental Panel on Climate Change’s (IPCC) 2007 report, atmospheric CO2 concentration will double before 2100 and, in Canada, average temperatures could increase by 4.3 °C. In a growth chamber experiment, we subjected white spruce seedlings from the best performing full-sib families in Québec’s current tree breeding program to a combination of two temperature regimes (present day vs. anticipated future temperatures) and two levels of CO2 (380 vs. 760 ppm) during two growing seasons. The interaction between CO2 and temperature increases had no significant effect on growth characteristics, mineral nutrition, gas exchange and needle characteristics of seedlings at the juvenile stage. Furthermore, the relative performance between 20 families did not change, suggesting that they should maintain their superior performance under predicted future climate conditions.

L’épinette blanche (Picea glauca (Moench Voss)) est une des essences les plus importantes pour le reboisement au Canada, permettant d’alimenter l’industrie forestière. L’épinette blanche est ainsi l’objet d’importants programmes d’amélioration génétique dans la majorité des provinces canadiennes. Afin d’optimiser l’utilisation des épinettes améliorées, une meilleure identification des stations de reboisement serait souhaitable. Pour ce faire, nous avons utilisé les données des inventaires de plantation réalisés par le gouvernement du Québec ainsi que des variables environnementales (climatiques, topographiques, édaphiques et hydrologiques) afin de déterminer quelles variables prédisaient le mieux l’indice de qualité de station (IQS). Trois modèles ont été testés pour deux zones d’étude, soit le modèle « général », qui utilise les données dérivées de la cartographie disponible à échelle 1 / 20 000 pour l’ensemble du territoire forestier du Québec, le modèle général « simplifié » qui utilise l’information de la carte écoforestière plus la localisation des parcelles dans la zone générale et le modèle « LiDAR », qui utilise l’information des modèles numériques de terrain issus de survols LiDAR pour la zone du Québec possédant cette information. Bien que présentant un faible pouvoir prédictif, le modèle général présente une capacité de prédiction légèrement meilleure que les modèles déjà publiés. Une méthode est proposée afin de générer une carte de productivité pour la Réserve faunique du Saint-Maurice. Cette carte, superposée à la cartographie des contraintes d’implantation de zones d’intensification, a permis de déterminer que seul 0,18 % de la superficie totale de la réserve correspond à des zones de haute productivité (IQS > 12m) sans contrainte pour la plantation, soit les meilleures stations pour l’établissement de plantations d’épinettes blanches améliorées. Cependant, la majorité des superficies de la réserve (59,85 %) offre tout de même des zones avec une bonne productivité (IQS 8 - 12m) et aucune contrainte pour la plantation. / White spruce (Picea glauca (Moench) Voss) is one of the most important species for reforestation in Canada. Given its importance for Canada’s forest industry, white spruce is therefore the object of important genetic improvement programs in most provinces. To optimize the use of genetically improved spruce trees, better identification of reforestation sites would be desirable. To identify those sites, data from plantation inventories carried out by the government of Quebec were used, along with climatic, topographic, edaphic, and hydrological variables, to determine which variables best predicted site index. Three models were tested, namely the “general” model, which used data derived from the current mapping at a scale of 1 / 20,000 for the entire forest territory of Quebec, a model “simplified” that use the ecoforestry map information and the location of inventory plots and the “LiDAR” model, which used information from digital elevation models generated with LiDAR data for the area in Quebec with available information. Even if the predictive accuracy of the general model is low, it is slightly better than previously published studies. A methodology was proposed to generate a productivity map of the Saint-Maurice wildlife reserve. This map, overlapped with the map of plantation constraints, determined that only 0,18% of the total area of the reserve showed areas of high productivity (Site index > 12 m) without plantation constraints. However, the majority of the areas of the reserve (59,85%) still offer areas with good productivity (Site index of 8 to 12 m) and no constraints for planting.