Diss.--Ethnologie--Universitat Göttingen, 2003. / Bibliogr. p. 305-319.

Thèse (M.A.) -- Université Laval, 2008. / Bibliogr.: f. 150-154. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

La maladie des raies noires (MRN), causée par le champignon ascomycète Mycosphaerella fijiensis, est l'une des maladies les plus dévastatrices du bananier (Musa spp.). Elle constitue une contrainte majeure à sa production, particulièrement dans les pays des tropiques humides où le bananier est une culture alimentaire de base. L'objectif de cette thèse a été de caractériser les populations de M. fijiensis et d'étudier l'épidémiologie de la MRN dans la région de Kisangani (RDC) en vue d'évaluer les stratégies de protection intégrée à développer dans les cultures de bananiers et bananiers plantains. La particularité de notre approche réside en la combinaison d'études en laboratoire, selon des approches classique et moléculaire, et des expérimentations sur le terrain pour mieux connaître les caractéristiques épidémiologiques de la maladie selon les saisons et les systèmes de cultures. Les caractéristiques phénotypiques des souches isolées de Kisangani sur milieu PDA étaient typiques de l'espèce M. fijiensis. Cette identification a été confirmée selon une approche moléculaire sur base du séquençage d'une partie de l'ADN ribosomal incluant les régions ITS (internal transcribed spacers) et le gène 5,8S. L'existence des deux types de croisement Mat1-1 et Ma1-2 au sein de la population a été révélée mais un déséquilibre entre les deux idiomorphes a été remarqué. L'évaluation de la pathogénicité des souches a montré que toutes les souches testées ont un pouvoir pathogène vis-à-vis du cultivar Cavendish " Grande Naine ". Notre étude a aussi permis de ressortir des différences de virulence selon les souches. Les tests de sensibilité aux fongicides ont montré que les souches de la RDC sont sensibles aux triazoles et au carbendazime, mais certaines souches seraient résistantes à l'azoxystrobine. Sur le plan épidémiologique, notre étude a révélé que les deux formes fongiques (anamorphe et téléomorphe) sont présentes non seulement en saison des pluies mais également en saison subsèche. Elles jouent donc un rôle important dans l'épidémiologie de la maladie. L'incidence de la maladie 6 Résumé a été légèrement moindre en saison subsèche qu'en saison humide. Une comparaison de la progression de la maladie pendant les deux saisons selon le système de culture a révélé que le développement de la MRN a été plus lent en forêt secondaire qu'en jachère et en jardin de case et l'incidence et la sévérité ont été plus grandes sur les plantains que sur les bananes. La meilleure tolérance du cultivar Yangambi Km5 a été confirmée. Ces résultats ont apporté des éléments nouveaux sur l'épidémiologie de la maladie dans la région de Kisangani et sur les caractéristiques de la population en présence. Ils ont été exploités pour établir une liste de recommandations visant à mieux gérer les dégâts de M. fijiensis, un pathogène au potentiel évolutif important.

Le génome du bananier (Musa sp.) est envahi par un nombre important de séquences de Banana streak virus (BSV), virus à ADN double brin de la famille des Caulimoviridae qui n'a aucune étape d'intégration au génome hôte au cours de son cycle de multiplication. La majorité de ces intégrations eBSV (endogenous BSV) est défective mais certaines sont restées fonctionnelles et peuvent être à l'origine de particules virales suite à des stress. L'objectif de ce travail de thèse est de préciser si les eBSV sont maintenus ou non dans le génome de Musa balbisiana des bananiers et d'étudier les conséquences évolutives que cela engendre. Nous avons tout d'abord caractérisé les eBSV pour trois espèces de BSV (Banana streak goldfinger virus (BSGFV), Banana streak obino l'ewai virus (BSOLV), Banana streak imove virus (BSImV) présents dans le génome du bananier modèle M. balbisiana cv Pisang Klutuk Wulung (PKW). Nous avons montré que les intégrations eBSGFV et eBSOLV étaient di-alléliques avec un seul allèle fonctionnel à chaque fois, contrairement à eBSImV qui est mono-allélique et pour lequel nous n'avons pas pu identifier l'allèle à l'origine de l'infection. Leur contexte génomique d'intégration diffère avec une co-localisation d'eBSGFV et d'eBSOLV sur le chromosome 1 et d'eBSImV sur le chromosome 2. Ces résultats nous ont permis de développer les outils moléculaires nécessaires à la caractérisation de ces trois eBSV dans la diversité de M. balbisiana. Cette caractérisation a révélé la diversité de structures des eBSV et éclairé une partie encore inconnue de la phylogénie de l'espèce M. balbisiana. Dans un second temps nous avons étudié les mécanismes de régulation des eBSV. Ce travail a porté sur les mécanismes d'ARN interférent pouvant expliquer le maintien des eBSV dans le génome des bananiers. Cette analyse révèle que les eBSV sont effectivement sous contrôle d'un mécanisme de type ARNi et la forte production de petits ARNs de 24nt ciblant les eBSV suggère qu'il s'agit d'un silencing au niveau transcriptionnel (TGS). En parallèle, nous avons aussi recherché les mécanismes mis en place par les bananiers non-porteurs d'eBSV en cas d'infection afin de connaître les défenses constitutives des bananiers face à une attaque virale BSV. Nous avons, sur la base de ces résultats, proposé un modèle de régulation des eBSV et des BSV et discuté de l'impact que ces mécanismes auraient pu avoir sur l'évolution des eBSV. L'ensemble des données de ce travail ont permis de préciser les étapes évolutives qu'ont connues les eBSV dans le génome du bananier, expliquant le maintien que l'on observe aujourd'hui. / The nuclear genome of banana plants is invaded by numerous viral sequences of banana streak virus (BSV), a DNA virus belonging to the family Caulimoviridae which does not require integration for its replication. These endogenous BSV (eBSV) are mostly defective; however, some can release a functional viral genome following activating stresses. The objectives of this work were to identify if the eBSV are maintained or not in the M. balbisiana genome and to study the impacts of this on the evolution of banana plants. First, we characterized three functional eBSV sequences present within the Musa balbisiana cv PKW genome: (Banana streak goldfinger virus (BSGFV) ; Banana streak obino l'ewai virus (BSOLV) ; and, Banana streak imove virus (BSImV). We show that eBSOLV and eBSGFV are di-allelic with just one functional allele contrary to eBSImV which are mono-allelic and for which we cannot reveal the functional allele. Their genomic areas of integration are different and we also observe that eBSOLV and eBSVGFV are both on chromosome 2 whereas eBSImV is on chromosome 1. These results allowed us to develop the molecular tools required for the characterization of these 3 functional eBSVs within the diversity of M. balbisiana. This characterization has revealed the structural diversity of eBSV and has thus clarified previously unresolved details of M. balbisiana phylogeny. Secondly, we studied the regulatory mechanism of eBSV expression. This work investigated if RNA interference (RNAi) mechanisms could explain the maintenance of eBSV in the Musa genome. Our analyses have shown that, as expected, eBSV was under the control of RNAi mechanisms and the strong production of 24nt small RNAs that target eBSV suggests that Transcriptional Gene Silencing (TGS) was involved in this control. In parallel, we investigated the mechanisms implicated in the anti-viral defense during a BSV infection on a banana plant without eBSV in order to understand the constitutive defense of banana plants. On the basis of these results we have proposed a regulation model of eBSV and BSV and we discuss the impact of silencing regulation on eBSV evolution. Data accumulated during this work have clarified several steps in the co-evolutionary history of Musa sp. and eBSV and explain the maintenance of eBSVs in Musa genomes that we observe today.

Une étude de prévalence des espèces BSOLV, BSGFV et BSIMV a montré que les espèces BSOLV et BSGFV sont très présentes dans les variétés hybrides interspécifiques MxH et FHIA-21 et que le niveau de prévalence de l’espèce BSGFV est significativement plus élevé chez FHIA-21 que chez MxH. Des résultats complémentaires suggèrent que la transmission des espèces virales BSOLV et BSGFV chez MxH et FHIA-21 résulte principalement de l’activation d’allèles eBSV infectieux plutôt que d’une transmission vectorielle par cochenille. La cinétique d’activation des allèles infectieux OL1 et GF7 dans les variétés MxH et FHIA-21 a été suivie durant 15 mois en conditions de culture au champ. Cette étude montre que les allèles infectieux OL1 et GF7 ne sont pas exprimés au même niveau ni dans les variétés MxH et FHIA-21ni pour une même variété (FHIA-21) et que le niveau d’activation dépend du mode de multiplication du matériel végétal. Des résultats préliminaires suggèrent que les infections par les espèces BSOLV et BSGFV n’ont que peu d’incidence sur la production fruitière chez les variétés MxH et FHIA. Globalement, cette thèse apporte une contribution significative à l’évaluation et à la gestion du risque BSV associé à la culture à grande échelle de variétés interspécifiques de bananier, notamment par la mise au point d’approches d’évaluation de ce risque transposables à d’autres variétés. / This thesis focuses on the risk of spreading Banana streak viruses in the Dominican Republic through the large scale cultivation of hybrid varieties Macho x Hembra and FHIA-21, which both harbor infectious eBSVs. An unprecedented survey showed that BSOLV and BSGFV are widespread in both varieties, with BSGFV being the most prevalent species, and that BSIMV is not present. BSGFV prevalence level was significantly higher in FHIA-21 than in MxH. Analyses of molecular taxonomical data of the natural mealybug vectors of BSVs and eBSV patterns of MxH and FHIA-21 were carried out and pointed to a marginal role of mealybugs in the transmission of BSGFV and BSOLV in the Dominican Republic in MxH and FHIA-21.The kinetics of activation of infectious eBSOLV and eBSGFV in MxH and FHIA-21 was monitored under field conditions. Results collected over 15 months showed that infectious alleles OL1 (BSOLV) and GF7 (eBSGFV) are differentially expressed in MxH and FHIA-21and that the mode of multiplication of the planting material influences expression levels. Preliminary results also suggest that BSV infection does not have a major effect on fruit production. Overall, this thesis contributes significantly to the development and implementation of appropriate strategies for evaluating and mitigating the risks of spreading BSVs that are associated with the cultivation of banana interspecific hybrids.

Les cultivars de bananiers sont dérivés d'hybridations entre sous-espèces de Musa acuminata (génome A) et pour certains avec l'espèce M. balbisiana (génome B). Ces hybrides présentent une fertilité réduite, des méioses perturbées et de fortes distorsions de ségrégation. Ces caractéristiques attribuées à des réarrangements chromosomiques entre espèces et sous-espèces compliquent les analyses génétiques et les programmes d'amélioration variétale. Au cours de cette thèse, nous avons mis en place et testé de nouvelles approches, basées sur la récente disponibilité d'une séquence de référence du bananier et des technologies de séquençage haut-débit, pour caractériser ces différences de structures chromosomiques et comprendre leur impact sur les ségrégations chromosomiques. Ces approches ont nécessité l'amélioration de la séquence de référence du bananier. Pour cela, des outils ont été développés. Ils sont applicables à d'autres génomes et modulables en fonction des données disponibles. Le nombre de scaffolds a été divisé par 5 et 90% de la séquence est maintenant ancré aux chromosomes. Les scaffolds correspondant au génome mitochondrial ont été identifiés et le génome chloroplastique a été assemblé et annoté. Des données de re-séquençage de l'accession ‘Pahang' et de génotypage dense de sa descendance ont été utilisées pour explorer l'origine des distorsions de ségrégation impliquant les chromosomes 1 et 4. L'ensemble des données (profils de distorsion et de recombinaison, appariements à la méiose, re-séquençage), nous orientent vers l'hypothèse d'une translocation réciproque en orientation inversée, entre régions distales des chromosomes 1 et 4. Le test de nos outils de recherche de variations structurales pour comparer les génomes A et B du bananier, dont les différences de structure sont connues, montre que nos outils détectent directement les signatures de certaines variations structurales mais que pour d'autres il ne détecte que des signatures partielles. Ces dernières peuvent néanmoins être informatives en complément d'autres types d'informations provenant de cartographie génétique et d'analyses cytogénétiques. / Banana cultivars are derived from hybridization between Musa acuminata subspecies (A genome) and, for some of them, with the species M. balbisiana (B genome). These hybrids have reduced fertility, disturbed meiosis and strong segregation distortions. These characteristics attributed to chromosomal rearrangements between species and subspecies complicate genetic analyses and breeding programs. In this thesis, we have developed and tested new approaches based on the recent availability of a banana reference genome sequence and high-throughput sequencing technologies, to characterize these differences in chromosomal structures and understand their impact on chromosomal segregation. These approaches needed improvement of the banana reference genome sequence. New bioinformatics tools were developed for this purpose. They are applicable to other genomes and are flexible according to available data. The scaffolds number was divided by 5 and 90% of the assembly is now anchored to the chromosomes. Scaffolds corresponding to the mitochondrial genome were identified and the chloroplast genome was assembled and annotated. Re-sequencing data from the 'Pahang' accession and dense genotyping of its progeny were used to explore the origin of segregation distortion involving chromosomes 1 and 4. Distortion and recombination profiles, chromosomal pairing at meiosis and re-sequencing data direct us to the hypothesis of a reciprocal translocation in inverted orientation between distal portions of chromosomes 1 and 4. We tested our structural variation research tools to compare the A and B genomes of banana, for which structural differences are known. The results showed that our tools detected complete signatures of some structural changes but for others, they only detected partial signatures. The latter can still be informative in addition to other informations derived from genetic mapping and cytogenetic studies.

Dans les agroécosystèmes, la biodiversité fonctionnelle et la biodiversité associée fournissent de nombreux services à l'homme dont la pollinisation, la régulation biologique et le cycle des nutriments. L'association des cultures est une pratique agricole qui augmente la diversité des plantes dans les agroécosystèmes, fournit des ressources alimentaires alternatives et structure les communautés des arthropodes. Elle favorise les prédateurs généralistes pour la régulation biologique des ravageurs. Cette étude vise à comprendre comment la diversité des plantes, à l'échelle de la parcelle, structure les réseaux trophiques des arthropodes et peut participer à améliorer la régulation biologique des ravageurs. Tout d'abord, une méta-analyse a été réalisée afin de rechercher la relation générale liant la diversité végétale considérée à l'échelle locale et le contrôle des insectes ravageurs par les prédateurs généralistes. Ensuite, sur un réseau de 20 parcelles paysannes de la région de Njombé au Cameroun, nous avons étudié l'effet de la diversité des plantes cultivées sur la structure du réseau trophique des arthropodes. Les résultats ont montré que l'abondance des prédateurs était positivement corrélée avec la diversité des plantes alors que celle des herbivores était négativement corrélée avec la diversité des plantes. L'effet inverse de la diversité des plantes sur les abondances des prédateurs et des herbivores suggère que des effets top-down structurent la communauté des arthropodes dans les parcelles de plantain. Enfin, l'effet de trois cultures couramment associées au plantain (maïs Zea mays, macabo Xanthosoma sagittifolium, et pistache Lagenaria siceraria) sur i) la structure de la communauté des fourmis et ii) les dégâts de Cosmopolites sordidus ont été étudiés dans un essai réalisé en station expérimentale. Les trois cultures associées ont eu un effet significatif sur l'abondance de tous les taxa de fourmis collectés mais le sens et la magnitude de cet effet ont varié selon les taxa. Cela montre le levier que constituent les cultures associées pour structurer la communauté des prédateurs généralistes de l'agroécosystème. Les abondances de tous les taxa de fourmis étaient également corrélées avec les dégâts de C. sordidus. Les abondances de Camponotus spp., Monomorium spp., Paratrechina longicornis et Tetramorium sp. étaient négativement corrélées avec les dégâts de C. sordidus montrant leur potentiel de régulation de ce ravageur. Cette étude à l'échelle de la communauté de l'agroécosystème suggère qu'il est nécessaire de prendre en compte les effets de la diversité végétale à tous les niveaux trophiques pour espérer maximiser le service de régulation des ravageurs.Mots clés : Diversité des plantes, cultures associées, réseaux trophiques, arthropodes, fourmis, structure de la communauté / Functional diversity and associated biodiversity in agroecosystems provide and promote important services to human society such as pollination, biological control, and nutrient cycling. Intercropping is a practical way to increase plant diversity in agroecosystems and participates to provide alternative foods and to structure arthropod communities, including generalist predators involved in pest control. To better understand how plant diversity structures the arthropod food web and how the control of pest may be optimized, we first made one meta-analysis to understand the mechanisms linking plant diversity to pest control by generalist predators at local scale. We second studied the effect of plant diversity on the arthropod community in contrasted plantain fields. We showed that predator abundance was positively correlated with plant diversity while herbivore abundance was negatively correlated with plant diversity. This strong and inverse effect of plant diversity on herbivore and predator abundance suggests that top-down forces structure the arthropod community in plantain fields and that it should be possible to structure the predator community to better control herbivores including pests. In a third step, we measured the effect of combinations of three associated crops maize Zea mays, cocoyam Xanthosoma sagittifolium and gourd Lagenaria siceraria as intercrops on ant community structure and then the effect relation between ant abundances with Cosmopolites sordidus damages. The three associated plants had a significant effect on abundance of all ant species but in different magnitudes and with either negative or positive effect showing that the selection of plant species that are intercropped is an efficient way to structure the ant community. The abundances of all species of ants were positively or negatively correlated with the damages of C. sordidus larvae. The abundances of Camponotus spp., Monomorium spp., Paratrechina longicornis and Tetramorium sp. were negatively correlated to C. sordidus damage. These ants appear to be the best candidates for C. sordidus control. These findings will help in the design of plantain agroecosystems that enhance pest control services.Keywords: Plant diversity, intercropping, arthropod food webs, ants, interspecific interactions, habitat structure

De nombreuses bananes cultivées et consommées sont des hybrides interspécifiques triploïdes entre Musa acuminata (génome A) et Musa balbisiana (génome B). L'amélioration de ces cultivars nécessite de mettre en place des stratégies complexes liées à leur faible fertilité et leur niveau de ploïdie. De plus, le génome M. balbisiana porteur de caractères agronomiques intéressants est malheureusement porteur de séquences intégrées de Banana streak virus (ou eBSV pour endogenous BSV). Ces eBSV sont capables de produire, dans un contexte de croisements interspécifiques et sous conditions de stress abiotiques, des génomes viraux responsables de l'infection systémique du bananier. L'activation spontanée de ces eBSV est la contrainte majeure des programmes d'amélioration du bananier plantain depuis plus de 10 ans. La ségrégation des chromosomes A et B chez les clones polyploïdes interspécifiques de bananiers est encore très peu connue. Nous avons au cours de cette thèse analysé la recombinaison et la ségrégation chromosomique chez 184 plantes issues de la descendance AAAB (CRBP39) x AA (Pahang_Carbap) au moyen de 38 marqueurs SSR distribués sur les 11 chromosomes Musa et de 6 marqueurs PCR spécifiques des deux espèces BSV présentes chez CRBP39 (eBSGFV-7 et eBSOLV-1). Nous avons observé qu'au cours de la formation des gamètes chez l'allotétraploïde CRBP39, la plupart des marqueurs du tétraploïde AAAB CRBP39 ont une ségrégation de type tétrasomique et que les génomes A et B recombinent au niveau de tous les segments de chromosomes pour lesquels nous pouvions suivre les allèles du chromosome B. D'autre part, nous avons montré que 50% des descendants ont reçu, à un ou quelques loci, un ou trois allèles du parent AAAB (CRBP39) au lieu de deux. La composition allélique de ces gamètes aneuploïdes, la cartographie génétique et l'analyse des corrélations entre marqueurs suggèrent que cette particularité résulte d'une variation structurale entre génomes A et B. Un des chromosomes B correspondrait à une partie des chromosomes 1A et 3A. Nous avons également observé une distorsion de ségrégation des loci eBSV avec une surreprésentation d'individus possédant au moins une intégration eBSV (86%). La régulation des eBSV semble très complexe et nécessitera des études complémentaires pour tenter d'identifier le ou les facteurs génétiques impliqués. Finalement, notre travail a montré que des croisements de type AAAB x AA peuvent générer des plantes possédant du génome B sans aucune intégration BSV (13%). Ce résultat est important car il ouvre une voie de contournement à la contrainte eBSV dans les programmes d'amélioration génétique. / Many cultivated and consumed banana are interspecific triploid hybrids between Musa acuminata (A genome) and Musa balbisiana (B genome). The genetic improvement of these cultivars requires the implementation of complex breeding strategies due to their low fertility and ploidy level. In addition, the B genome of M. balbisiana which bears interesting agronomic traits unfortunately carries endogenous Banana streak virus sequences (eBSV). Under certain conditions such as interspecific crosses and abiotic stresses, these eBSV are able to produce infectious viral genomes responsible for systemic infection of banana. The spontaneous activation of these eBSV is the major constraint of plantains improvement programs for more than 10 years. The A and B chromosomes recombination and segregation in interspecific polyploids banana are still poorly understood. We here analyzed chromosomes recombination and segregation in 184 offspring from the cross AAAB (CRBP39) x AA (Pahang_Carbap) using 38 SSR markers distributed on the 11 Musa chromosomes and 6 specific PCR markers of both BSV species integrated in CRBP39 (eBSGFV-7 and eBSOLV-1). We noticed that during CRBP39 meiosis most of the SSR markers have tetrasomic segregation and that A and B genomes recombine at all chromosomes segments where we were able to follow chromosome B alleles. Besides, we showed that 50% of the offspring received at one or several loci, one or three alleles of the CRBP39 parent instead of two. The allelic composition of these aneuploid gametes, the genetic map and the analysis of correlations between markers suggest that this peculiar observation is due to a structural variation between A and B genomes. One of the B chromosomes would be part of chromosomes 1A and 3A. We also noticed a distorted segregation of eBSV loci with an overrepresentation of individuals harboring at least one of the eBSV (86%). eBSV regulation seems very complex and requires additional studies to identify the genetic factor(s) involved. Finally, we also showed that AAAB x AA crosses can generate plants with B genome but without eBSV. This is the case for 13% of the offspring. This result is important because it shows that we can overcome eBSV constraint in banana breeding programs.

La dispersion est un processus clef dans la dynamique et l'évolution des populations naturelles. En plus de son rôle primordial dans les processus de colonisation, la dispersion influence également les processus d'adaptation des organismes. Chez les pathogènes, une meilleure compréhension des processus de dispersion apparaît de ce fait être un enjeu majeur pour mieux les contrôler. Durant cette thèse, nous avons étudié les processus de dispersion et quantifié les flux de gènes qui en découlent chez le champignon parasite du bananier Mycosphaerella fijiensis. Cette étude a été réalisée à l'échelle locale d'un bassin de production du Cameroun (la région dite du Moungo) et nous avons combiné plusieurs approches complémentaires considérant différentes échelles spatio-temporelles. Dans un premier temps, nous avons décrit, à l'aide de marqueurs génétiques neutres, la structuration spatiale des populations de M. fijiensis dans la région du Moungo qui présente différentes barrières potentielles à la dispersion. Nous n'avons décelé aucun effet du paysage ni de la distance géographique sur la structuration génétique. Cependant, une rupture spatiale dans les fréquences alléliques, vraisemblablement de nature historique a été mise en évidence. Ces résultats suggèrent l'existence de grandes populations de M. fijiensis s'écartant de l'équilibre mutation-dérive. Dans un second temps, nous avons utilisé la théorie des clines génétiques pour étudier les forces à l'origine de la mise en en place et de l'évolution de gradients spatiaux de fréquences alléliques. En particulier, l'analyse de la variation spatio-temporelle de la discontinuité génétique précédemment détectée par un modèle de clines neutres nous a permis d'estimer l'intensité des flux géniques ( =1175 m/génération). Finalement, nous avons mesuré la distribution des distances de dispersion des deux types de spores produites par M. fijiensis à partir d'une source d'inoculum primaire. Cette expérimentation nous a permis de confirmer que les ascospores participent à une dispersion à grande distance alors que les conidies sont impliquées dans une dispersion à très courte distance. Nous avons estimé une distance moyenne de dispersion de 3,12 et de 283 mètres/génération respectivement pour les conidies et les ascospores et montré que le noyau de dispersion des ascospores est caractérisé par une queue lourde. Cette thèse a permis de préciser comment M. fijiensis se disperse et les estimations réalisées pourront être intégrées dans des modèles théoriques afin de mieux comprendre l'évolution des résistances aux fongicides et de définir des stratégies durables d'utilisation raisonnée des traitements chimiques. / Dispersal is a key process for both the dynamics and evolution of natural populations. In addition to being crucial for colonization, dispersal also influences the processes occurring during adaptation. For pathogens, a better understanding of dispersal processes may improve our capacity to control the diseases that they cause. In this thesis, we studied dispersal processes and quantified gene flow in the banana plant pathogen Mycosphaerella fijiensis at the local scale of a production area in South-West Cameroon (named Moungo). For this purpose, several approaches differing in the spatio-temporal scale to which they refer were combined. First, neutral markers were used to describe the spatial genetic structure of this pathogen in the Moungo area, which includes several potential ecological barriers to dispersal. No effects on genetic structure of landscape elements or geographical distance were found. However, we detected a spatial break in allelic frequencies that appeared to be explained by an historical event. This result suggests the existence of large M. fijiensis populations out of the mutation-migration-drift genetic equilibrium. Second, genetic cline theory was applied to study the evolutionary forces implicated in the installation and evolution of spatial gradients in allelic frequencies. More specifically, we analysed the spatio-temporal variation of the genetic discontinuity previously detected through a neutral cline model to estimate the intensity of gene flow in this area ( =1175 m/generation). Lastly, we measured the distribution of dispersal distances of M. fijiensis spores from a primary source of inoculum was. Such an experiment allowed us to confirm that conidia are implicated in short-distance dispersal whereas ascospores are responsible for spread of the disease over longer distances. The estimated mean dispersal distance travelled by spores was 3.12 and 283 metres/generation for conidia and ascospores, respectively, and the ascospore dispersal kernel was shown to be fat-tailed. This thesis adds to global knowledge of M. fijiensis dispersal and the measures of dispersal estimated in this work will be useful in parameterizing models aimed at a better understanding of the spatial patterns of fungicide resistance evolution under different management strategies.

L’introduction de biodiversité végétale dans les agroécosystèmes peut modifier la structure des réseaux trophiques du sol et les fonctions écosystémiques qu’ils assurent. Cette thèse fixe les bases d’une démarche expérimentale pour sélectionner des espèces végétales à partir de différents traits fonctionnels et pour évaluer leurs effets sur les réseaux trophiques et le fonctionnement des sols. Nous avons plus particulièrement cherché à sélectionner des plantes de services pouvant induire la régulation des nématodes parasites du bananier Radopholus similis et Pratylenchus coffeae et favoriser la décomposition des matières organiques durant l’interculture dans les bananeraies antillaises. C'est-à-dire la période entre la destruction de la bananeraie et l'implantation d'une nouvelle. Au cours de ce travail, les réseaux trophiques du sol ont été appréhendés par une analyse fonctionnelle des communautés de nématodes. Une étude bibliographique nous a permis de montrer que les traits fonctionnels « statut d’hôtes » vis-à-vis des nématodes phytoparasites, « composition biochimique des litières » et « productivité primaire des espèces végétales » contribuent aux effets des plantes sur les réseaux trophiques du sol et sur les deux services écosystémiques étudiés. Nous avons donc effectué une typologie des plantes de services à partir de ces traits. Puis pour étudier les effets d’apports de litières de composition biochimique contrastée sur les communautés de nématodes du sol, nous avons sélectionné les espèces végétales Paspalum notatum, Crotalaria zanzibarica et Acacia auriculiformis dont les litières présentaient des teneurs variables en hémicellulose, cellulose, azote, et lignine. Une étude en microcosmes a montré que la composition biochimique des litières détermine les successions écologiques au sein des communautés de nématodes et stimule de manière contrastée les voies de décomposition de la matière organique dans les sols. Nous avons discuté des mécanismes de régulation des nématodes parasites du bananier induits par ces apports de litières. Nous avons également montré que la culture de ces trois espèces induit une diminution des populations de R. similis dans les sols. Enfin, nous avons évalué les effets au champ de couverts de P. notatum, de C. zanzibarica et d’un couvert associant ces deux espèces. Pour cela, nous avons cultivé ces couverts durant neuf mois avant de les détruire et de restituer leurs litières à la surface des sols. Nos résultats montrent que ces couverts végétaux influencent différemment l’abondance en nématodes phytoparasites et le potentiel infectieux du sol. Ils induisent également des régulations bottum-up et top down dans leurs communautés. Après la restitution des litières, nous avons observé de fortes abondances de nématodes liées à la décomposition des litières dans la couche de surface du sol. Celle-ci fournit les couches sous-jacentes du sol en azote minéral et favorise le développement des nématodes omnivores et prédateurs. Il en résulte la formation de communautés de nématodes structurées et diversifiées concomitantes à la réduction des populations de R. similis et P. coffeae. Ces résultats étaient plus marqués pour les couverts monospécifiques de C. zanzibarica et les couverts mixtes. Nos travaux confirment que les traits fonctionnels « statut d’hôte », « production primaire », « composition biochimique des litières » sont déterminant pour sélectionner des plantes de services pour l’interculture en bananeraies. / Increased plant diversity may alter soil food web structure and soil function in agroecosystems. This thesis sets the basis for an experimental approach in order to select some plant species in regard to several functional traits and to assess their effect on soil food web and soil functioning. We focused on cover-crops able to induce regulation of the banana parasitic nematodes Radopholus similis and Pratylenchus coffeae and to promote decomposition of organic matter during the fallow period in banana plantations in the French West Indies (FWI). We used functional analysis of nematode communities as a soil food web bio-indicator. Bibliography studies show us that “plant host status” with respect to plant-parasitic nematodes, “biochemical characteristics of litters” and “primary productivity of plants” are functional traits involved in plant species effects on soil food web and on the ecosystemics service we targeted. We therefore use those traits to perform a typology of cover-plants. Furthermore, to study the effects of litter inputs with contrasted biochemical characteristics we pick out the plant species Paspalum notatum, Crotalaria zanzibarica and Acacia auriculiformis which show differential hemicellulose, cellulose, lignin and nitrogen content. A microcosm assay shows that biochemical characteristics of litter determine ecological successions in nematode communities and promote, in a contrasted manner, the decomposition pathway of organic matter. We discussed the mechanisms of plant parasitic nematodes suppression involved by those litter inputs. We also confirm that the culture of those three plant species can diminish the population of R.similis in soils. We also assessed the effects of plant covers composed of P. notatum and C. zanzibarica and a mix of those two plant species on nematodes communities during a field trial. In order to do so, we cultivated those cover-plants during a nine months period and then destroyed them to restitute plant litter in soils surface. Our results showed that cover-plant alters differentially plant-parasitic nematodes and the infectious potential of soils. Cover-crop cultivation also induced bottom-up and top-down regulations in plant parasitic nematode communities. After litter restitution, we observed high abundance of nematodes involved in litter decomposition within the soil surface layer. The latter provides underlying soil layers with mineral nitrogen and improves omnivore and predator nematode abundances. It results in the formation of a structured and diversified nematode community concomitantly with R. similis and P. coffeae regulation in soils. We observed greater effects with the cover-crop composed of C. zanzibarica and the mix of C. zanzibarica and P. coffeae. This study confirms that the functional traits of “host status”, “biochemical composition of litter” and “primary production” of plant species are decisive in the selection of cover-crop for the fallow period in banana plantation.