La richesse de la flore de Corse et de l'ouest algérien n‟est plus à démontrer. Le bassin méditerranéen est l'un des " points chauds " ou hotspot dans lesquels se trouve concentrée la biodiversité. A l'instar des autres zones rouges régionales, ces deux régions sont caractérisées par une richesse spécifique, un taux d‟endémisme élevé mais aussi par des menaces anthropiques fortes et en augmentation rapide. Les huiles essentielles sont des produits à forte valeur ajoutée utilisées dans des domaines aussi divers que la parfumerie, les cosmétiques, l‟agro-alimentaire ou encore l'aromathérapie et la pharmacie. Elles se présentent sous forme de mélanges complexes de plusieurs dizaines voire de plusieurs centaines de composés en général terpéniques présents dans des proportions variables. La production et la caractérisation des huiles essentielles, le contrôle de leur qualité tout autant que la mise en évidence d'une éventuelle spécificité nécessite la mise en oeuvre des méthodes de préparation et d'analyses les plus modernes. Ce travail de thèse repose sur l‟étude des huiles essentielles et des fractions volatiles de 9 espèces et sous-espèces du genre Teucrium, poussant en Corse et à l‟ouest algérien.Notre objectif est de contribuer à l‟amélioration des connaissances des ressources naturelles issues de la biomasse végétale en fournissant des informations scientifiques objectives. Ce travail de thèse a été l‟occasion de développer un travail méthodologique et appliqué totalement complémentaire. Ainsi trois grands volets ont été développés : Le principal volet est chimique, il concerne la caractérisation des compositions chimiques des huiles essentielles, les deux autres volets sont totalement complémentaires : (i) un volet génétique dont le but est d‟établir les séquences génétiques des plantes étudiées et examiner l‟impact du patrimoine génétique sur la production de métabolites secondaires (ii) un volet microbiologique basé sur la mise en évidence d‟activités antimicrobiennes des huiles essentielles étudiées.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Ma thèse s’intéresse à l’influence des comportements culturels sur la diversité génétique neutre des populations humaines, en particulier les populations d’Asie intérieure. Notamment, ces travaux explorent comment certains comportements affectent l’histoire démographique des populations, en agissant sur l’intensité des migrations et de la dérive génétique. Pour ce faire, j’ai étudié des données génétiques, au regard de données ethnologiques, collectées dans des populations habitant actuellement en Asie intérieure, qui diffèrent, entre autres, par leur organisation sociale. La première partie de cette thèse cherche à retracer l’histoire du peuplement de l’Asie intérieure, de l’âge du Bronze jusqu’à nos jours à partir données génomiques d’ADN moderne et ancien. Les résultats montrent que les populations actuelles forment deux groupes génétiques distincts correspondant à deux groupes linguistiques (Turco-Mongol et Indo-Iranien) et reflétant des composantes ancestrales contrastées. En étudiant la diversité génétique de marqueurs uniparentaux, j’ai montré des différences génétiques sexe-spécifiques telles qu’une différenciation des populations réduite pour l’ADN mitochondrial par rapport à celle du chromosome Y. Cette homogénéité génétique des populations pourrait être causée par de la patrilocalité, une règle de résidence commune à toutes les populations étudiées et entrainant principalement des migrations féminines entre populations. D’autre part, j’ai observé des différences de diversité génétique entre les groupes d’Asie intérieure pour le chromosome Y, que j’ai interprété à la lumière des différences de règles de filiation suivies par ces deux groupes : l’un des groupes est patrilinéaire, c’est-à-dire que la filiation sociale est héritée du père ; l’autre groupe est cognatique, et la transmission est indifférenciée entre les parents. La patrilinéarité conduirait à la formation de noyaux d’hommes apparentés par la lignée masculine dans la population et donc partageant le même chromosome Y, ce qui réduirait la diversité génétique du chromosome Y des populations patrilinéaires, comparées aux cognatiques. La diversité mitochondriale est, par contre, similaire entre patrilinéaires et cognatiques, illustrant le fait que seule la diversité génétique masculine est affectée par la patrilinéarité. Enfin, pour étudier le processus d’ethnogénèse, j’ai calculé l’âge génétique des groupes ethniques patrilinéaires et j’ai montré que cet âge biologique est plus ancien que les âges historiques, suggérant que l’ethnie, du moins chez les Turco-Mongols d’Asie intérieure, est une construction en partie sociale, plutôt qu’une entité entièrement biologique. Dans la troisième partie, je me suis intéressée aux mécanismes d’évitement de la consanguinité, que j’ai estimée au moyen de données génomiques. J’ai notamment testé l’hypothèse selon laquelle des unions exogames, entre conjoints nés dans des villages différents, permettraient de réduire la consanguinité. Malgré une importante variabilité du taux d’exogamie entre populations et entre groupes linguistiques dans notre jeu de données, je n’ai trouvé aucune différence significative de consanguinité. A l’échelle des individus, j’ai pu mettre en évidence le fait que certains descendants de couples exogames sont néanmoins consanguins. Cette situation est particulièrement répandue pour des conjoints nés à moins de 40 km l’un de l’autre, à tel point que leurs descendants sont statistiquement plus consanguins que les descendants de couples endogames. Ces résultats illustrent que, chez l’Homme, des comportements culturels d’alliance peuvent s’opposer aux attendus de la biologie évolutive. Ainsi, mes travaux illustrent plusieurs cas de figure, à des échelles géographiques et temporelles différentes, où des comportements culturels ont modifié et laissé une signature génétique particulière sur la diversité des populations humaines d’Asie intérieure. / My PhD thesis is about the influence of cultural behaviours on the neutral genetic diversity of human populations from Inner Asia. Notably, I investigated how specific behaviours may affect the demographic history of populations, by acting on the intensity of migration and genetic drift. To do so, I combined genetic and ethnological data, collected in present-day Inner Asian populations that belong to two major cultural and linguistic groups and have different social organisations.The first part of this work aims at understanding how Inner Asia was peopled, from the Bronze Age to nowadays. This was done in the framework of an international collaboration, through the study of both ancient and modern genomic data. The results obtained showed that modern populations are divided in two distinct genetic groups, mirroring the two cultural groups, and exhibiting contrasted ancestral components. I was then interested in exploring the influence of cultural behaviours on the sex-specific genetic structure of present-day populations from Inner Asia. By studying the genetic diversity of uniparental markers, namely mitochondrial DNA and the Y chromosome, I was able to characterize sex-specific genetic differences, such as a reduced population differentiation for mitochondrial DNA as compared to the Y chromosome. This maternal genetic homogeneity between populations may be explained by patrilocality, a residence rule shared by all the studied populations and generating mostly female migrations between populations. On the other hand, I showed there were some significant differences in genetic diversity between the two cultural groups for the Y chromosome. This observation may be related to the different filiation rules of these two groups. Indeed, one is patrilineal: the social filiation is inherited from the father, while the other is cognatic: the transmission is undifferentiated between the parents. It could then be that patrilineality leads to the formation of cores of related men within the population, who share the same Y chromosome. This population structuration would result in a reduced genetic diversity for the Y chromosome in patrilineal populations, compared to cognatics. As expected, the mitochondrial diversity is comparable between patrilineal and cognatic group, comforting the idea that patrilineality affects only the male genetic diversity. Finally, to investigate the ethnogenesis process, I calculated the genetic age of patrilineal ethnic groups from STR markers of the Y chromosome. I showed that this biological age is older than the one from historical sources, which suggests that, at least for Turko-Mongolic from Inner Asia, the ethnic group is partly a social construct, rather than an actual biological entity. In the third part, I focused on whether dispersal can be an inbreeding avoidance mechanisms by dispersal. Notably, I tested the hypothesis that exogamous unions, between spouses born in different villages, would lead to less inbreeding than endogamous unions. Despite a strong variation of the exogamous rate between the populations of the studied dataset, no significant difference was found for inbreeding, which was estimated from a genome-wide dataset. At the individual scale, I showed that some of the descendants of exogamous unions are inbred. This is especially true for spouses born less than 40 km away, in which case their descendants are statistically more inbred than those from endogamous unions. This shows that, in human populations, specific matrimonial behaviours, driven by culture, may contradict the results expected by evolutionary biology.In conclusion, my work shows several cases, at different time and geographic scales, where cultural behaviours left a footprint into the genetic diversity of Inner Asian populations.

La diversité génétique est à l’origine de l'évolution et de l'adaptation des pop. et des espèces. Dans les agrosystèmes, la div. gén. intra-population est d'une importance majeure : d'une part, elle peut fournir un effet tampon contre les variations climatiquesinterannuelles et les stress biotiques, et d'autre part cette div. peut permettre l’adaptation locale des pop., du fait de leur évolution sous l’effet des pressions sélectives spécifiques aux conditions locales de la région, particulièrement dans le cas d’uneintrod. dans un nouvel environnement. En raison de son importance socio-économique et de son aire de culture étendue, le blé a été choisi comme espèce modèle dans cette étude, en se focalisant sur l’étude de la précocité de de floraison, un caractère adaptatif majeur qui permet au blé de croître sur une large gamme de conditions écologiques et climatiques. Ce projet de thèse a pour objet l’analyse de l'impact de la diversité int.-pop. sur la réponse adaptative à court terme de pop. soumises à des conditions agro-climatiques contrastées, ce par l'étude des variations génétiques, épigénétiques et phénotypiques.L'absence de marqueurs épig. disponible pendant la thèse a conduit à développer 2 études complémentaires. Dans une 1ère partie, sept var. pays. (pop. conservées à la ferme) et une variété moderne ont été distribuées et cultivées pendant trois ans dans sept fermes localisées dans trois pays d'Europe, puis étudiées pour leur réponse aux différentes conditions agro-climatiques, sous l’angle de leurs variations phénotypiques et génotypiques. Dans une 2nde partie, l'effet de la vernalisation sur le profil de méth. de l'ADN du gène VRN-A1 a été étudié, constituant une 1ère étape vers le développement de marqueurs épig. Les résultats de la 1ère partie de l'étude ont révélé que l'histoire de la conservation des var. pays. a fortement influencé leur div. gén. et leur structure génétique fine. Les var. pays. conservées ex situ montrent une faible div. gén., avec une struct. génétique simple. Les var. pays. et les mélanges conservés in situ révèlent une div. gén. plus élevée, avec une struct. génétique complexe. Une différenc. spatio-temporelle génétique et phénotypique a été observée, en relation avec le niveau de diversité initial et avec la complexité de structure des var. pays. Les variétés traditionnelles se différencient plus nettement que les var. modernes, ce qui plaide en faveur de utilisation dans des systèmes d'agriculture biologique et à bas intrants. De façon intéressante, une différenc. phénotypique significative a été observée pour les var. qui présentaient une div. gén. initiale très faible, ce qui suggère que d’autres facteurs, par exemple épig., pourraient intervenir dans les adaptations misesen évidence. La 2nde partie a permis de mettre en évidence un profil de méth. intéressant de l’ADN de VRN-A1 : sur plantes non-vernalisées, ce gène présente des niveaux élevés de méth. dans la partie centrale du gène, mais pas en début et fin de gène. De plus, une partie du 1er intron montre une augmentation significative du niveau de méth. de l'ADN suite au traitement au froid. Ce changement de méth. est positivement associé au niveau d'expression du gène. Si la compréhension du rôle de cette méth. sur la régulation de VRN-A1 nécessite des analyses complémentaires, cette étude a permis de caractériser les modifications de méth. de VRN-A1 en réponse au froid et constitue une 1ère étape vers l’identification de possibles epiallèles dans nos pop. et fournit une base à la construction de marqueurs permettant de suivre la variabilité épig. dans différentes pop. En conclusion, cette étude apporte des connaissances utiles pour une meilleure compréhension de l’origine et l'évolution de la div. gén. présente dans les var. pays. Elles permettront de dvper des méthodes de conservation et desélection à la ferme, en tenant compte de l'importance de la div. int.-pop., afin de rép. aux contraintes posées par l'agriculture bio. / Biodiversity provides the raw material for evolution and adaptation of populations and species. In agricultural biodiversity, the within-population genetic diversity is of major importance. On one hand, it can provide a buffering effect against the year-to-year variation of climate or biotic pressures and on the other hand diversity serves as a resource for the population to respond to selective pressures due to specific local conditions, thus allowing for local adaptation, particularly in the case where a population is introduced into a new location. Due to its wide geographic distribution indicating a high adaptiveotential and its socio-economic importance, wheat was chosen as model crop in this study. Flowering time is a major adaptive trait which has allows wheat to grow over a wide range of ecological and climatic conditions. This PhD study was designed to gain insights about the influence of within population diversity on the short term response of populations to contrasting agro-climatic conditions by studying the genetic, epigenetic and phenotypic variation. But due to the lack of prior existence of epigenetic markers, this thesis study is divided of two parts: In the first part, European wheat populations coming from a set of seven farmer and one modern varieties, each of which was grown on seven farms (distributed across Europe) for three years, were used to study their short term response to contrasting agro-climatic conditions in Europe by analysing their phenotypic and genotypic variations. For the second part the effect of vernalization on the DNA methylation profile of theVRN-A1 gene in winter wheat was studied as a first step towards the development for the epigenetic marker in this gene.The results from the first part of the study revealed that conservation history of these farmer varieties strongly influenced the genetic diversity and fine genetic structure. Ex situ conserved farmer varieties showed low genetic diversity and simpler structure whereas in situ conserved farmer varieties and mixtures revealed higher level of genetic diversity and complex genetic structure. Genetic and phenotypic spatio-temporal differentiation depending upon the level of diversity and structural complexity of the farmer variety was observed. The traditional varieties tend to become more differentiated than the modern variety arguing in favour of use of these diverse traditional (farmer) varieties in organic and low input agriculture systems. Interestingly, a significant phenotypic differentiation for varieties with very low genetic diversity has also been observed in this study, which gives indication of a possible role of epigenetic variation in the process of evolution.From the second part of the study (effect of vernalization on the DNA methylation profile of the VRN-A1 gene), it was found that in addition to the detection of gene body methylation across the VRN-A1 gene, we identified a region within intron 1 that shows significant increase in DNA methylation in response to vernalization treatment that is positively correlated with the gene expression. Although the role of this shift in gene regulation is still unclear due to time limitations in the thesis and the small number of genotypes analysed, this study will provide a good material towards future identification of new epialleles and the development of epigenetic markers to study the epigenetic variability of these populations.This study at large provides useful knowledge on the understanding of farmers' varieties evolutionary response to be used in the development of different breeding and conservation approaches for organic agriculture, taking into consideration of the importance of within population diversity, to satisfactorily address the problems of organic agriculture.

Brettanomyces bruxellensis est une levure particulièrement redoutée des vinificateurs pour ses capacités d’altération organoleptique des vins. Elle est également associée à de nombreux produits fermentés et présente une importante diversité génétique en lien avec son origine écologique. L’analyse des profils microsatellites d’une collection importante d’individus (1318) d’origines géographiques variées montre une diversité génétique importante parmi les isolats de vin. Elle met notamment en évidence la coexistence d’individus diploïdes et triploïdes dans différentes régions du monde ainsi qu’à l’échelle d’un chai et d’un vin. La présence de certains génotypes dans plusieurs régions à travers le monde suggère la dispersion de cette espèce et une adaptation importante au milieu difficile qu’est le vin.La relation entre diversité génétique, matrice d’origine et traits physiologiques a été explorée. La nature des sucres utilisables pour supporter la croissance ainsi que les capacités de production de phénols volatils sont peu variables entre les souches étudiées, indépendamment de leur niveau de ploïdie ou de leur origine écologique. Néanmoins, les profils de croissance et de production de phénols volatils (vitesses et rendements) varient et traduisent des différences dans l’adaptation des souches au milieu et aux conditions d’oxygénation. Nos données suggèrent notamment une adaptation plus importante des souches triploïdes aux conditions physico-chimiques du vin. D’un point de vue pratique, l’influence de certains facteurs physico-chimiques, tels que les sucres et la température, sur le développement de B. bruxellensis dans les vins a été étudiée. Dans les vins rouges, la composition en sucres résiduels ne peut pas être considérée comme un outil de diagnostic du risque « Brett ». Néanmoins, les variations importantes de température observées dans les chais, jusqu’alors sous-estimées, pourraient expliquer en partie les phénomènes d’altération de vins rouges fréquemment observés au cours du premier été d’élevage en barrique. / The yeast species Brettanomyces bruxellensis is the most dreaded wine spoilage microorganism because of its repercussions on wine organoleptic wine alteration. It is also present in numerous fermented beverages and its high genetic diversity is partly associated with its ecological origin. Microsatellite analysis of a large collection of isolates (1318) from various geographical origins shows the species’ high genetic diversity, namely among wine strains. Notably, it highlights the coexistence of diploid and triploid individuals worldwide as well as at the region, winery and wine level. Isolation of some of the genotypes in several wine regions in the world suggests this species’ dispersion as well as the putative adaptation of these individuals to the harsh wine environment.The relationship between genetic diversity, matrix type, and physiological traits was further explored. The type of consumable sugars in relation to growth and phenol volatile production capacities of the studied strains, are independent from the ploidy level or ecological origin of the latter. Nevertheless, growth and phenol volatile production profiles (rates and yields) vary, highlighting differences in strains’ growth capacity in different media and aeration conditions. In particular, our data suggests an important adaptation of triploid strains to wine-type environment. From a practical point of view, influence of physicochemical parameters (such as sugars and temperature) on B. bruxellensis’ development in wine has been investigated. In red wine, residual sugar profiles don’t seem to be a relevant tool to estimate the risk associated with “Brett” spoilage. However, the important temperature variations occurring in wine cellars could be a possible explanation for contamination frequency during the first summer of barrel-ageing.

Vitis vinifera subsp. vinifera L., les principales espèces de raisins sont cultivées pour la production de fruits et la production de vin dans le monde est un hôte naturel d'une grande variété de micro-organismes procaryotes et eucaryotes qui interagissent avec la vigne, ayant des effets bénéfiques ou phytopathogènes. Ils pourraient également jouer un rôle majeur dans le rendement des fruits, la qualité du raisin, la protection des plantes et, finalement, dans le modèle de la fermentation du raisin et la production de vin. La phyllosphère (constituée des parties aériennes de la plante) est l'un des habitats microbiens les plus répandus sur terre et est un milieu assez négligé, en particulier dans les vignes et de nombreuses questions liées à cet habitat microbien sont toujours sans réponse.Cette thèse est un effort pour répondre à une question fondamentale en écologie microbienne: quels sont les facteurs qui déterminent le microbiome dans la phyllosphère de la vigne? Les communautés microbiennes de la phyllosphère (PMCs) vivent à l'interface plante-climat et sa capacité à s'établir, prospérer et se reproduire sur la surface des feuilles ou des fruits dépend de plusieurs caractéristiques fonctionnelles microbiennes, comme la capacité de se fixer sur la cuticule et d'utiliser la foliaire. nutriments ainsi que les conditions climatiques dominantes comme la température, l'humidité de l'air et la pluie. La chimie des feuilles ou des fruits, la physiologie et la structure morphologique diffèrent selon le génotype et l'espèce puisque tous ces traits ont une base génétique, et cette variation peut mener à une combinaison différente d'assemblage de PMC parmi les génotypes de plantes. Ainsi, le premier objectif de notre travail était d'évaluer les impacts des cultivars de vigne (variétés de Vitis vinifera L) et des espèces de vigne (espèces Vitis entièrement différentes) sur l'assemblage du microbiome dans la phyllosphère à un endroit géographique particulier (pour minimiser les effets environnementaux) . Plus tard, les impacts de certains cultivars et terroirs de vigne commercialement importants (représentés par trois zones climatiques françaises) ont également été évalués et comparés. Les impacts de la saison et des organes extérieurs de la plante (feuilles et baies) sur la structuration des taxons microbiens dans la phyllosphère ont également été évalués et présentés dans ce travail. De plus, des impacts spécifiques à l'espèce sur le microbiome de la phyllosphère ont également été testés et représentés.Dans l'ensemble, notre étude a évalué et comparé les nombreuses facettes des facteurs qui peuvent influencer structure du microbiome dans la phyllosphère avec un accent particulier sur la pression de sélection relative exercée par le génotype de la vigne et son interaction avec différentes conditions climatiques (ou terroir), ce qui peut améliorer nos chances de trouver des gènes contrôlant les PMCs sur la phyllosphère. les gènes sont réellement importants dans des environnements réalistes et probablement ces gènes nous donneraient de nouvelles idées pour la sélection de nouveaux cépages sains présentant de meilleurs caractères sur leur phyllosphère. De plus, considérant que les PMC végétales jouent un rôle crucial dans la santé et la forme des plantes car elles peuvent moduler la susceptibilité foliaire aux infections, cette étude pourrait également être utile pour développer des méthodes de biocontrôle innovantes et naturelles ou phytostimulation contre les pathogènes de la vigne. de variétés résistantes innovantes. / Vitis vinifera subsp. vinifera L., the main grape species are grown for fruit and wine production over the world is a natural host of a wide variety of prokaryotic and eukaryotic microorganisms that interact with grapevine, having either beneficial or phytopathogenic effects. They could also play a major role in fruit yield, grape quality, plant protection and, ultimately, in the pattern of grape fermentation and wine production. Phyllosphere (consists of the aerial parts of the plant) is one of the most prevalent microbial habitats on earth and is quite a neglected milieu, especially in grapevines and many questions related to this microbial habitat, are still unanswered.This thesis is an effort to answer a very fundamental question in microbial ecology- what are the drivers that shape the microbiome in the grapevine's phyllosphere? The phyllosphere microbial communities (PMCs) live at the plant-climate interface and its ability to establish, thrive and reproduce on the leaf or fruit surface depends on several microbial functional traits, such as the ability to attach to the cuticle and to use the foliar nutrients as well as well as to the prevailing climatic conditions like temperature, air humidity and rain. Leaf or fruit chemistry, physiology, and morphological structure differ among plant genotype and species as all these traits have a genetic basis, and this variation may lead to a different combination of PMCs assemblage among plant genotypes. Hence, the first objective of our work was to assess the impacts of grapevine cultivars (varieties of Vitis vinifera L) and grapevine species (entirely different Vitis species) on microbiome assemblage in the phyllosphere at a particular geographic location (to minimize the environmental effects). Later on, impacts of some commercially important grapevine cultivars and terroirs (represented by three French climate zones) were also assessed and compared. Impacts of the season and exterior plant organs (leaf and berries) on microbial taxa structuring in the phyllosphere was also assessed and presented in this work. Furthermore, species-specific impacts on phyllosphere microbiome were also tested and represented.Overall our study assessed and compared the many facets of the factors that may influence themicrobiome structure in the phyllosphere with a special focus on relative selection pressure exerted by grapevine genotype and its interaction with different climatic conditions (or terroir), which may improve our chances to find genes that controls PMCs on phyllosphere, and simultaneously increase our confidence that those genes are actually important in realistic environments and probably those genes would give us new insights for breeding new and healthy grape varieties displaying better traits on their phyllosphere. Moreover, considering that the plant PMCs plays a crucial role in plant health and fitness as it can modulate leaf susceptibility to infection, this study could also be helpful to develop innovative and natural biocontrol methods or phytostimulation against grapevine pathogens or rethink breeding schemes for the creation of innovative resistant varieties.

Évaluer les stratégies d’histoire de vie d’espèces est indispensable à leur conservation. Un total de 3651 colonies de corail de feu, Millepora platyphylla, ont été mesurées, géoréférencées et collectées dans 5 habitats différents à Moorea afin d’évaluer le contexte biologique et écologique du maintien et du renouvellement des populations. Ce travail de thèse a démontré que la structure des populations diverge entre le lagon et la pente externe. À l’aide de marqueurs microsatellites nouvellement développés, nous avons démontré que cette espèce se reproduit principalement par fragmentation (80%) et que les fragments sont distribués en parfait alignement avec la dispersion des vagues. Les clones d’une même lignée clonale partagés entre habitats expriment différents phénotypes selon leur exposition aux vagues. Surprenamment, M. platyphylla affiche une morphologie vulnérable à la fragmentation dans les habitats exposés à la houle. L’analyse de parenté a révélé une forte contribution de l'autorecrutement (58%), une faible dispersion des propagules sexuées et une tendance à l’agrégation d’individus issus de mêmes parents. Enfin, nous avons démontré de la variabilité génétique intracoloniale, principalement due aux mutations somatiques (mosaïcisme), qui contribue ainsi à augmenter la diversité génétique dans la population. L’interaction de ces processus engendre une diversité génétique et phénotypique élevée dans la population et permet également le renouvellement local et la persistance de cette espèce à Moorea; habitat marginal. Ces stratégies d’histoire de vie augmentent ainsi le potentiel d’adaptation et la résilience de M. platyphylla face aux changements environnementaux. / Evaluating life history of species carries important implications for conservation biology. A total of 3651 colonies of the fire coral Millepora platyphylla was measured, georeferenced and collected in 5 different habitats in Moorea to evaluate the biological and ecological context of the population maintenance and renewal. This thesis has demonstrated that the population structure of this species varies greatly between lagoonal and fore reef habitats. Using newly developed microsatellite markers, we have shown that M. platyphylla relies heavily on clonal reproduction via fragmentation (80%) and that the fragments are distributed in perfect alignment with wave energy dispersal. Clonal lineages with clones shared among habitats revealed the ability of a single genotype to express different phenotypes depending on its exposure to swell wave energy. Surprisingly, M. platyphylla invests in a vulnerable morphology to wave-induced breakage in high energy reef habitats. Furthermore, parentage analysis revealed a high contribution from self-seeding (58%), limited dispersal of sexual propagules and sibling aggregations. At last, we have demonstrated intracolonial genotypic variability, mostly from somatic mutations (mosaicism), which creates novel genetic diversity within the population. The interaction of these processes generates a high level of genetic and phenotypic variation within the population and allows for local replenishment and the persistence of this fire coral species in Moorea, a marginal habitat. These life history strategies thus increase the adaptive potential and resilience of M. platyphylla in response to rapid and unpredictable environmental changes.

Le parasite microsporidien Nosema ceranae est un pathogène émergent de l’abeille européenne (Apis mellifera). Il provoque une maladie appelée nosémose qui peut induire de fortes mortalités dans les colonies. La présence de N. ceranae dans les ruches n’est pas toutefois pas systématiquement associée à des symptômes ou à une dépopulation, ce qui suggère une variabilité de sa virulence. Une hypothèse proposée pour expliquer cette variation repose sur l'existence potentielle de variants parasitaires de niveaux de virulence différents. Ce travail a eu pour objectif d’évaluer le polymorphisme de N. ceranae par une approche multilocus, dans le but de savoir s’il est possible de différencier des isolats parasitaires. La diversité nucléotidique de dix marqueurs génétiques a été évaluée dans des abeilles géographiquement éloignées. L’analyse du polymorphisme de ces gènes a révélé un fort contenu allélique au sein même d'un individu hôte mais une absence de divergence entre les populations parasitaires issues d'hôtes distincts. Ces données montrent que cette approche multilocus ne permet de pas de différencier des isolats de N. ceranae, mais que des populations parasitaires similaires infectent des abeilles géographiquement distantes. Ces données sont en accord avec l'hypothèse d'une colonisation récente d'A. mellifera par N. ceranae mais posent de nombreuses questions quand à l'origine de la diversité parasitaire au sein d'un seul individu. Le second volet de cette thèse a eu pour objectif de rechercher dans le génome de N. ceranae des gènes codant de potentiels facteurs de virulence puis de produire des protéines recombinantes et des anticorps dirigés contre ces facteurs. Ces anticorps devaient permettre de localiser ces protéines d'intérêt au niveau subcellulaire dans des tissus infectés. / The microsporidian parasite Nosema ceranae is an emergent pathogen of the Western honeybee (Apis mellifera). It is associated to a disease called nosemosis that can lead to high mortality of honybees in colonies. Its presence in hives has not been systematically linked to symptoms or depopulation, suggesting a variation in its virulence. Thus, the existence of several N. ceranae variants with different virulence levels has been proposed. In this work aimed to assess N. ceranae polymorphism through a multilocus approach to test whether is it possible to discriminate between parasite taxa. Thus the nucleotide diversity of ten marker genes has been measured in parasite populations isolated from single A. mellifera individuals in distant locations. While high nucleotide diversity and allele content have been observed for all genes in single individuals, the absence of isolate differentiation precluded any taxa discrimination. These data support the hypothesis of a recent host-jump to A. mellifera and suggest that similar populations of parasites infect honeybees in distant locations. However they question the origin of such polymorphism within one host. In the second part of this work genes encoding putative virulence factors have been searched within N. ceranae genome, in order to produce recombinant proteins and then specific antibodies. Such antibodies would allow the subcellular localization of those proteins in infected tissues.

La recherche d'associations entre marqueurs moléculaires et les variations de caractères d'intérêt agronomique est un enjeu majeur du développement de la sélection assistée par marqueurs, notamment pour des espèces pérennes. La connaissance de la diversité génétique et de la structure de celle-ci est un préalable indispensable à la mise en place de telles études. Au même titre, la connaissance de l'étendue et de l'intensité du déséquilibre de liaison au sein des populations considérées est également nécessaire. Nous avons donc entrepris de confirmer et de préciser la diversité et la structure génétique de Coffea canephora Pierre afin d'évaluer les potentialités d'études d'association sur cette espèce. Nous avons posé les bases d'une caractérisation rapide des collections de ressources génétiques de cette espèce à l'aide de marqueurs microsatellites et précisé l'origine génétique d'une population jusqu'à présent non étudiée. Cette base pourra également servir au développement de futures cores-collections. L'évaluation de la structure et de l'étendue du déséquilibre de liaison à différentes échelles et au niveau de différentes populations ou groupes de diversité à l'aide de 108 marqueurs répartis sur l'ensemble du génome nous a permis de proposer des populations utilisables pour les 2 types d'approches de génétique d'associations, scan génome entier ou région candidate. Un premier essai d'étude d'association a montré les potentialités importantes de ces approches pour notre espèce. Les implications de l'importance de la diversité génétique et de sa structure ainsi que de la structure du déséquilibre de liaison au sein de nos populations pour l'amélioration sont discutées.

Le complexe majeur d'histocompatibilité (CMH) est une région génomique complexe des Vertébrés, encore imparfaitement connue chez le poulet, qui présente à certains locus une très grande variabilité génétique et qui joue un rôle central dans l'organisation de la réponse immunitaire d'un animal aux pathologies infectieuses. Le CMH est également une région de choix pour étudier le déterminisme génétique de l'adaptation aux agents pathogènes dans un contexte évolutif. De plus une meilleure connaissance du déterminisme génétique de la réponse immunitaire contre les agents pathogènes est un atout important pour développer une stratégie globale de lutte contre les maladies infectieuses. Nous avons donc entrepris d'utiliser les récents outils de la génomique, notamment des marqueurs génétiques de type SNP (Single Nucleotide Polymorphism) afin de caractériser la région B du CMH du poulet. En premier lieu, la diversité génétique a été évaluée dans plus de 80 races ou populations en utilisant le marqueur LEI0258. Ensuite, afin de couvrir l'ensemble de la région à l'aide de marqueurs SNPs, nous avons choisi d'identifier ces polymorphismes par reséquençage de 11 gènes d'intérêt et par comparaison des séquences obtenues entre elles et avec la séquence du génome et les séquences de référence disponibles dans les bases de données. En parallèle, ces travaux ont également permis d'améliorer la connaissance de certains gènes, notamment trois gènes de classe II non classiques de type DM. Une puce de 96 SNPs dédiée à la région B du CMH du poulet a été produite et devrait rapidement permettre d'exploiter des études d'infections expérimentales réalisées à l'INRA.