Les polyphénols, dont le pouvoir antioxydant a été largement démontré, font partie du métabolisme secondaire, permettant aux plantes de réagir dans un environnement donné. Pour comprendre le contrôle génétique de la biosynthèse des polyphénols synthétisés dans les feuilles de chicorée, une approche QTL (Quantitative Trait Loci) a été effectuée. Dans un premier temps, le protocole d’extraction miniaturisé mis en place a permis d’identifier l’acide caftarique, chlorogénique et chicorique. Une descendance F1’ de 201 individus (K28xK59) a été phénotypée pour la quantité d’acide caftarique (ACAFT), chlorogénique (ACHLO), chicorique (ACHIC), la somme de ces trois molécules (ATOT), l’activité antiradicalaire (AAR) ainsi que le ratio de la quantité d’acide caftarique et d’acide chlorogénique par rapport à l’ensemble des acides phénols détectés en CLHP, soit PCAFT et PCHLO, respectivement. A partir d’une carte de référence, une carte génétique spécifique a été établie : sur les 9 groupes de liaison, 142 marqueurs moléculaires (SSR, AFLP, SSCP et HRM), dont 16 gènes candidats, ont été cartographiés. Vingt QTL ont alors été détectés : 1 pour ACAFT (R² = 16,4%), 3 pour ACHLO (R² = 50%), 2 pour ACHIC (R² = 13,9%), 4 pour AAR (R² = 31%) et 5 pour PACFT (R² = 44%) et PCHLO (R² = 61%). Parmi eux, 8 QTL co-localisent avec 7 gènes candidats codant des enzymes impliquées dans le métabolisme des phénylpropanoïdes. Les résultats de cette étude nous ont permis de fournir pour la première fois des éléments sur le contrôle génétique des acides phénols majeurs détectés sans les feuilles de chicorée, notamment l’acide chicorique et caftarique qui ne sont accumulés que chez quelques espèces. / Secondary metabolism corresponds to a class of compounds allowing plants to survive in their environment. Among these molecules, polyphenols display widely studied antioxidant properties. The aim of this work was to study the genetic control of biosynthesis of polyphenols detected in chicory leaf tissue, using a QTL (Quantitative Trait Loci) analysis approach based on a F1’ progeny. First, a high-throughput protocol was set up and permit us to identify caftaric acid, chlorogenic acid and chicoric acid. In this context, 201 individuals from the F1’ progeny were phenotyped for caftaric, chlorogenic and chicoric acid amounts (respectively ACAFT, ACHLO, ACHIC), the total amount for these three molecules (ATOT), the radical scavenging ability (AAR), the ratio between the caftaric acid or chlorogenic acid and the entire phenolic acids detected (PCAFT and PCHLO, respectively). A specific genetic map was established from a previous map already published. Using SSR, AFLP, SSCP, HRM polymorphism, 142 markers covered the nine linkage groups of this map and among them, 16 candidate genes. Altogether, 20 QTLs were then detected: 1 for ACAFT (R² = 16,4%), 3 for ACHLO (R² = 50%), 2 for ACHIC (R² = 13,9%), 4 for AAR (R² = 31%) et 5 for PACFT (R² = 44%) and PCHLO (R² = 61%). Eight QTLs co-localised with 7 encoding-enzymes genes involved in the phenylpropanoid pathway. This study is the first step toward understanding the genetic control of the main phenolic acids in chicory leaves, particularly caftaric and chicoric acid, only synthesised in few species.

L'embryogenèse somatique (ES) est une voie asexuée aboutissant à la formation d'embryons à partir de cellules somatiques qui ressemble à l'embryogenèse zygotique. Chez la chicorée, une variabilité génétique pour ia capacité à former des embryons somatiques in vitro a été mise en évidence et un génotype K59. embryogène et K28. peu embryogène ont été sélectionnés pour obtenir une descendance F1' Cette variabilité a été exploitée afin d'identifier les régions chromosomiques ou QTL et les gènes Impliqués dans l'ES. Après 7 jours d'induction des explants racinaires en condition d'embryogenèse et 30 jours de développement, les plantules issues (PL) du développement des embryons somatiques et les structures chlorophylliennes unipolaires (SH) ont été comptabilisées. Les caractères PL et SH présentent une distribution normale et continue et une héritabilité supérieure à 63%. Une carte génétique issue du croisement K28*K59 a été construite pour la recherche de QTL liée à J'ES. Six QTL ont été identifiés. expliquant plus de 23% et 44% de variation phénotypique totale pour les caractères PL et SH respectivement. Parmi les 63 gènes candidats cartographiés, 16 co-localisent avec les QTL pour PL et SH. La co-localisation de gènes homologues à SHOOT MERISTEMLESS (STM) et ARGONAUTE (AGO) d'Arabidopsis avec les QTL6 et QTL2, respectivement. est particulièrement intéressante. En effet. ces gènes sont connus pour leur implication dans la maintenance de l'état dédifférencié des cellules souches dans le méristème caulinaire. Avec la détection des QTL pour l'ES. les résultats de cette étude ont fourni pour la première fois des éléments sur le contrôle génétique de l'ES chez la chicorée. / Somatic embryogenesis (SE) Is an asexual re-production pathway in which somatic cells form embryos in a process that resembles zygotic embryogenesis. ln chicory a genetic variability in the capacity of somatic embryo formation was found, and two contrasting genotypes were selected K59, embryogenic. and K28, hardly embryogenic were selected for obtain a F1' progeny. Vanabllity for somatic embryo formation was exploited to identify chromosomal regions (QTL) and candidate genes implicated in ES. After 7 days of culture of root explants under SE-inducing conditions and 30 days of development the number of plantlets (PL) and shoot-like structures (SH) obtained were counted. The traits PL and SH showed continuous and normal distributions after log10 transformation, and heritabilities superior to 63%. A genetic map for the K28*K59 progenies was built for a QTL analysis related to ES. Six QTL were detected for both PL and SH that together explained more than 23% and 44% of the phenotypic variation for these traits. respectively. Amongst the 63 mapped candidate genes, 16 co-Iocalised with QTL for PL and SH. ln view of their implication in the maintenance of the undifferentiated state of the stem ceIls in shoot apical meristems. the co-localisation of genes homologous to SHOOT MERISTEMLESS (STM) and ARGONAUTE (AGO) in Arabidopsis wlth QTL6 and QTL2. respectively. is a particular interesting result. With the detection of QTL for SE. the results of this study have for the first time revealed elements in the genetic control of SE in chicory.

Nous nous sommes intéressés à l’étude génétique de la PR, maladie auto-immune, chronique et inflammatoire affectant principalement les articulations et entraînant leur destruction. La PR est une pathologie multifactorielle où le système HLA semble être le principal, mais non unique, facteur de prédisposition génétique.Pour la première partie de notre étude, nous nous sommes intéressés à la recherche d’association avec la PR, dans la population Algérienne, pour des polymorphismes de gènes déjà confirmés dans d’autres populations. Cette approche a permis d’établir une preuve solide d’association pour les deux SNPs les plus importants PTPN22rs2476601 et STAT4rs7574865. De plus amples études avec des échantillons élargis et l’inclusion de nouveaux polymorphismes de gènes candidats permettraient d’établir de nouvelles preuves d’association génétique avec la PR dans la population Algérienne.Dans un second temps, nous nous sommes intéressés à l’analyse familiale d’association génétique de polymorphismes de gènes présentant un différentiel d’expression dans la PR. Cette partie de l’étude représente un complément d’information pour la compréhension du fonctionnement de ces gènes et de leur implication dans la PR. Ce travail d’analyse d’association génétique a été complété par l’étude de la relation entre les génotypes des SNPs étudiés et le taux d’expression des gènes considérés.Les polymorphismes d’intérêts mis en évidence au cours de cette thèse représentent des cibles de choix pour l’analyse conjointe de la PR dans les deux populations algérienne et française en vu d’une comparaison ethnique des différents facteurs de prédisposition génétique à la PR. / We are interested in genetic study of rheumatoid arthritis “ra”, an autoimmune and chronic inflammatory disease affecting mainly joints and involving their destruction.“ra” is a multi-factor pathology in which the hla region seems to be the main but not unique genetic factor predisposition.for the first part of our study, we are interested in search of association with “ra” in the algerian population for genes polymorphisms already confirmed in other populations. this approach has allowed us establishing an association with solid evidence for the two most important snps ptpn22rs2476601 and stat4rs7574865. further studies with expanded samples and the inclusion of new genes polymorphisms candidates could establish new evidence of genetic association with pr population in algeria.in a second time, we are interested to family association analysis of genetic polymorphism gene having differential expression in pr. this part of the study represents supplementary information for understanding genes these operating and their involvement in pr. this work analysis genetics association was supplemented by the study of relationship between genotypes of snps studied and the rate of gene expression considered.polymorphisms of interest shown during this study represent good targets for a combined analysis of “ra” in both french and algerian populations to establish an ethnic comparison of various factors for genetic predisposition to “ra”.

Pas de résumé fourni / No english summary

L’identification des bases moléculaires de la tolérance au gel présente une grande importance tant sur le plan fondamental qu’appliqué. Medicago truncatula est une légumineuse modèle pour les espèces tempérées. Un QTL majeur de tolérance au gel après acclimatation au froid (Mt-FTQTL6), expliquant 40% de la variation phénotypique, a été détecté sur le chromosome 6 de cette espèce. En parallèle, un QTL pour le même caractère (WFD 6.1/FD164.c) a été identifié sur le groupe de liaison équivalent chez Pisum sativum. Cette thèse a pour objectifs de confirmer la synténie des régions chromosomiques contenant Mt-FTQTL6 et WFD 6.1/FD164.c et d’identifier des gènes candidats positionnels pour Mt-FTQTL6. Les premiers efforts ont permis de localiser Mt-FTQTL6 dans un intervalle de 3,7 cM qui coïncide avec une zone du génome de Medicago truncatula dont l’assemblage reste incomplet. Les ressources génomiques de Glycine max ont été ensuite exploitées. Cinq marqueurs géniques ont permis d'ancrer les régions chromosomiques de Mt-FTQTL6 et WFD 6.1/FD164.c. Des clones BAC correspondant à 15 marqueurs (sondes) ont été assemblés en 6 contigs couvrant l’intervalle de confiance de Mt-FTQTL6. Des lignées F7 ou F8, recombinantes au niveau de cet intervalle, ont été identifiées et phénotypées pour la tolérance au gel en conditions contrôlées. L'intervalle de confiance de Mt-FTQTL6 a ainsi été réduit à une région de 0,4 cM contenant 20 gènes parmi lesquels 12 gènes CBF/DREB1 en tandem. La variation allélique pour 11 gènes CBF/DREB1 a été mise en évidence chez les parents de la population de cartographie.La validation fonctionnelle est maintenant envisageable chez Medicago truncatula et Pisum sativum. / Unraveling the molecular bases of freezing tolerance is of great importance both at the fundamental and applied levels. Medicago truncatula is a model legume for studies concerning cool-season species. A major freezing tolerance QTL after cold acclimation (Mt-FTQTL6), accounting for 40% of the phenotypic variation, has been identified on chromosome 6 of this species. Interestingly, a QTL for the same trait has been mapped on the corresponding linkage group in Pisum sativum (WFD 6.1/FD164.c). The present thesis aimed to confirm synteny between Mt-FTQTL6 and WFD 6.1/FD164.c harboring regions and to subsequently identify positional candidate genes for Mt-FTQTL6. Using BAC-derived markers, Mt-FTQTL6 has been first located in a 3.7-cM interval, coinciding with an assembly physical gap. Mt-FTQTL6 co-orthologous blocks in Glycine max were identified and exploited to develop additional markers. Five common gene-based markers were obtained between Mt-FTQTL6 and WFD 6.1/FD164.c chromosomal regions. Positive BAC clones for 15 different markers (probes) were assembled in 6 BAC contigs linked to Mt-FTQTL6. Homozygous F7 or F8 recombinant lines at Mt-FTQTL6 were identified and evaluated for freezing tolerance under controlled conditions. The QTL confidence interval was subsequently delimited to a 0.4 cM-region that contains 20 protein-coding genes including 12 tandemly-arrayed CBF/DREB1 genes. Isolation of 11 out of the 12 CBF/DREB1 genes from both parents of the mapping population was successfully achieved. Efforts will be next needed for functional validation in Medicago truncatula and Pisum sativum.

L'objectif de la thèse est la cartographie fine de QTL de fertilité femelle (FF) chez les races bovines Françaises : la Prim'Holstein (PH), la Normande (NO) et la Montbéliarde (MO). La première étape du projet consiste en une primo-localisation, sur un dispositif de 78 familles, de QTL de FF dans 12 régions génomiques. Six QTL de FF ont été détectés chez la PH et deux chez la NO. La deuxième étape consiste en une cartographie des QTL détectés sur les chromosomes BTA01, BTA02, BTA03 et BTA21 sur un échantillon de 41 familles des trois races. La localisation de ces QTL a été confirmée et précisée pour les QTL détectés sur les chromosomes BTA01 et BTA03. Le QTL sur le chromosome BTA03 a été finement cartographié en utilisant 437 SNP ce qui a permis de réduire son intervalle de localisation à quelques centimorgans et de sélectionner six gènes candidats. Les régions flanquant les exons de ces six gènes ont été séquencées sur quatre pools d'ADN d'individus de phénotypes extrêmes afin de trouver des polymorphismes intéressants dans les régions séquencées qui pourront ensuite être validés sur l'ensemble du dispositif. La mise à disposition récente d'une puce de 54000 SNP situés dans tout le génome bovin a changé la stratégie de cartographie de QTL de FF. Des gènes pouvant influencer la FF ont été sélectionnés et suggérés comme étant des gènes candidats positionnels et fonctionnels responsables de la dégradation de la FF chez les bovins laitiers.

La recherche de maïs plus tolérants au déficit hydrique est un enjeu fondamental pour la production agricole dans les prochaines décennies. Le but ce travail a été d'identifier et de caractériser des gènes impliqués dans la variation de caractères complexes affectés par le déficit hydrique chez le maïs.Nous avons tout d'abord identifié des transcrits et des protéines, dont la teneur variait entre deux mélanges de lignées recombinantes différant pour une région chromosomique influençant la croissance foliaire et la protandrie en condition de déficit hydrique. Parmi les huit gènes candidats cartographiés au niveau de la région d'intérêt, se trouvait le facteur de transcription ZmMYB31 impliqué dans la biosynthèse de la lignine. Nous avons montré que son expression était corrélée à celle de deux de ses cibles, à la teneur en lignine et à l'expression du gène ZmFatA impliqué dans la biosynthèse des acides gras, suggérant un rôle régulateur de la protéine ZmMYB31 via la synthèse de lignine et de dérivés lipidiques.Dans un second volet, nous avons montré que la sur-expression du gène candidat ZmASR1 (ZmASR1-OE) chez le maïs maintenait le rendement en condition de déficit hydrique. Des analyses transcriptomiques et protéomiques nous ont permis d'identifier 25 cibles de la protéine ZmASR1, dont sept gènes impliqués dans la biosynthèse des acides aminés branchés. Nous avons également montré qu'il existait une étroite corrélation entre 13 métabolites diminués par ZmASR1-OE, six étant connus pour être négativement corrélés à la biomasse. Enfin, des résidus phosphorylés ont été identifiés chez les protéines ZmASR1, ZmASR2 et ZmASR3, suggérant leur régulation par phosphorylation.

Le tocophérol, le phytostérol, le pourcentage de protéines des graines, l'huile et les teneurs en acides gras ont été mesurés dans une population de lignées recombinantes (RILS) de tournesol, cultivées sous conditions de sécheresse, irrigation et semis tardif. Une analyse génétique de QTL a été réalisée à partir de ces mesures, en utilisant une carte génétique basée sur des marques SSR et avec des gènes candidats (1) impliqués dans la voie métabolique de tocophérol et phytostérol, (2) des gènes codant des antioxydants enzymatiques, (3) des gènes liés à la sécheresse et (4) des gènes homologues à SEC14 chez Arabidopsis. Trois gènes candidats importants (VTE4, VTE2 et HPPD), qui codent pour des enzymes impliquées dans la biosynthèse du tocophérol, ont été cartographiés sur les groupes de liaison LG8 et LG14. Quatre SNPs sont identifiés pour PAT2, le gène homologue chez Arabidopsis SEC14, entre les deux parents (PAC2 et RHA266) et un SNP, identifié par alignement de séquences est converti en marqueur CAPS pour permettre l'analyse génotypique des RIL. Les gènes homologues à SFH3, HPPD, CAT et CYP51G1 ont été cartographiés grâce à la mise au point de marqueurs dominants, tandis que des marqueurs co-dominants ont permis la cartographie des gènes homologues à SEC14-1, VTE4, DROU1, POD, SEC14-2 et AQUA. Les gènes POD, CAT et GST, codant pour des antioxydants enzymatiques, ont également été cartographiés sur les groupes de liaison 17, 8 et 1, respectivement. Le QTL majeur pour la teneur en tocophérol a été identifié sur le groupe de liaison 8, qui explique 59,5% de la variation phénotypique (6.TTC.8). Il colocalsie également avec le QTL identifié pour la teneur en phytostérol (7.TPC.8). Sous condition de semis tardif, un QTL spécifique de la teneur en acide palmitique a été identifié sur le groupe de liaison 6 (PAC-LS.6). Il est situé entre les marqueurs ORS1233 et SSL66_1. Les QTLs pour le pourcentage d'huile de graines et la teneur en acide stéarique colocalisent sur les groupes de liaison 10 (PSO-PI.10 et SAC-WI.10) et 15 (PSO-PI.15 et SAC-LS.15). Sept QTLs associés à teneur en acides palmitique, stéarique, oléique et linoléique sont identifiés sur le groupe de liaison 14. Ils sont liés à l’homologue du gène HPPD. Par ailleurs, les caractères agronomiques tels que les jours du semis à la floraison, la hauteur des plantes, le rendement et la morphologie foliaire ont été étudiés. Des analyses association génétique ont permis d’identifier des QTLs intérêts sur les groupes de liaison 2, 10 et 13 pour les caractères étudiés, d’autres QTLs identifies sur les groupes de liaison 9 et 12 mettent en avant l'importance de ces régions génomiques pour les caractères de morphologie foliaire. Nous avons finalement identifié des marqueurs AFLP et quelques gènes candidats liés aux caractères impliqués dans la qualité des graines sous conditions irriguée et stress hydrique chez une population de mutants (M8). Deux lignées mutantes, M8-826-2-1 et M8-39-2-1, produisent un niveau significativement élevé d'acide oléique peuvent être utilisées dans les programmes de sélection en raison de la haute stabilité à l'oxydation et des propriétés cardiovasculaire apportés par l’acide oléique qu’elles produisent. L'augmentation du niveau de tocophérol dans les lignées mutantes, M8-862-1N1 et M8-641-2-1, est justifiée par le polymorphisme observé pour le gène, MCT, impliqué dans la voie métabolique du tocophérol. Le marqueur le plus important pour le contenu en tocophérol total est E33M50_16 qui explique 33,9% de la variation phénotypique. Un des gènes candidats les plus importants concernant la biosynthèse des acides gras, FAD2 (FAD2-1), est lié à la teneur en acides oléique et linoléique. Il explique plus de 52% de la variation phénotypique. / The genetic control of tocopherol, phytosterol, percentage of seed protein, oil and fatty acids content in a population of recombinant inbred lines (RILs) of sunflower under various conditions are studied through QTL analysis using genetic-linkage map based on SSR markers and introducing some important tocopherol and phytosterol pathway-related genes, enzymatic antioxidant-related genes, droughtresponsive family genes and Arabidopsis SEC14 homologue genes. Three important candidate genes (HPPD, VTE2 and VTE4), which encode enzymes involved in tocopherol biosynthesis, are mapped to linkage group 8(LG8) and LG14. One of the most important candidate genes coding for sterol methyltransferase II (SMT2) enzyme is anchored to LG17 by CAPS marker. Four SNPs are identified for PAT2, Arabidopsis Sec14 homologue gene, between two parents (PAC2 and RHA266). PAT2 is assigned to LG2 by CAPS marker. Squalene epoxidase (SQE1) is also assigned to LG15 by InDel marker. Through other candidate genes, POD, CAT and GST encoding enzymatic antioxidants are assigned to LG17, LG8 and LG1, respectively. The major QTL for total tocopherol content on linkage group 8 accounted for 59.5% of the phenotypic variation (6.TTC.8), which is overlapped with the QTL of total phytosterol content (7.TPC.8). Under late-sowing condition, a specific QTL of palmitic acid content on linkage group 6 (PAC-LS.6) is located between ORS1233 and SSL66_1 markers. Common chromosomic regions are observed for percentage of seed oil and stearic acid content on linkage group 10 (PSO-PI.10 and SACWI. 10) and 15 (PSO-PI.15 and SAC-LS.15). Overlapping occurs for QTLs of oleic and linoleic acids content on linkage groups 10, 11 and 16. Seven QTLs associated with palmitic, stearic, oleic and linoleic acids content are identified on linkage group 14. These common QTLs are linked to HPPD homologue, HuCL04260C001. QTLs controlling various traits such as days from sowing to flowering, plant height, yield and leaf-related traits are also identified under well-, partial-irrigated and late-sowing conditions in a population of recombinant inbred lines (RILs). The results do emphasis the importance of the role of linkage group 2, 10 and 13 for studied traits. Genomic regions on the linkage group 9 and 12 are important for QTLs of leaf-related traits in sunflower. We finally identified AFLP markers and some candidate genes linked to seed-quality traits under well-irrigated and water-stressed conditions in gammainduced mutants of sunflower. Two mutant lines, M8-826-2-1 and M8-39-2-1, with significant increased level of oleic acid can be used in breeding programs because of their high oxidative stability and hearthealthy properties. The significant increased level of tocopherol in mutant lines, M8-862-1N1 and M8- 641-2-1, is justified by observed polymorphism for tocopherol pathway-related gene; MCT. The most important marker for total tocopherol content is E33M50_16 which explains 33.9% of phenotypic variance. One of the most important candidate genes involving fatty acid biosynthesis, FAD2 (FAD2-1), is linked to oleic and linoleic acids content and explained more than 52% of phenotypic variance.

Un enjeu majeur de la génétique évolutive est de comprendre comment l'adaptation locale se développe en population naturelle, et comment les différentes forces évolutives y contribuent. Les études expérimentales d'adaptation locale utilisent couramment les gradients altitudinaux présentant une variation spatiale marquée des conditions environnementales. Dans ces conditions, on s'attend à ce que la différentiation génétique pour les caractères (traditionnellement mesurée par QST) et pour les gènes déterminant ces caractères (traditionnellement mesurée par FSTq) le long du gradient soit gouvernée de façon prédominante par la sélection et les flux de gènes, et peu influencée en revanche par la dérive génétique et la mutation. En particulier, des études théoriques ont montré un découplage entre QST et FST lorsque que les flux de gènes sont forts et/ou que la sélection est récente. Dans cette étude, nous avons testé cette hypothèse en combinant une approche de génomique expérimentale et des simulations dans des populations naturelles de hêtre commun (F. sylvatica) séparées de ~trois kilomètres et soumis à des environnements contrastés.Pour l'approche expérimentale, nous avons échantillonné 4 populations sur deux gradients altitudinaux sur le Mont Ventoux (avec une population à haute altitude et une à basse altitude sur chaque gradient). Cinquante huit gènes potentiellement impliqué dans la réponse aux stress abiotiques et dans le débourrement ont été séquencés sur un total de quatre-vingt seize individus, révélant 581 SNPs (Single Nucleotide Polymorphisms). Différentes approches ont été utilisées pour identifier les SNP outlier, présentant une différentiation plus forte qu'attendu sous un modèle neutre sans sélection. Le nombre de SNPs outlier identifié comme étant sous sélection s'est révélé être grandement dépendant de la méthode utilisé. La méthode fréquentiste a détecté de nombreux outliers alors que l'approche bayésienne n'a pu permettre de détecter des SNPs sous sélection. Par ailleurs, nous avons utilisé un modèle mécaniste individu-centré pour simuler les patrons de diversité phénotypique et génétique attendus le long du gradient pour la phénologie du débourrement végétatif, un caractère généralement adaptatif dans la réponse aux variations de température. Les résultats des simulations confirment que la différentiation génétique observée pour le caractère (QST) est généralement plus forte que celle observée au gène (FSTq), et que cette différentiation génétique au trait intervient dès la première génération. Toutefois, les tests d'outlier conduits sur le le modèle simulé ont révélé que plus de 95% des SNPs outlier sont des faux positifs. Comme dans l'approche expérimentale, l'approche Bayésienne ne s'est pas révélé suffisamment fiable pour détecter des QTLs dans des populations spatialement proche et génétiquement faiblement différentiée. Néanmoins une approche multi-locus basée sur un estimateur peu utilisé en génétique (le Zg) a révélé la forte corrélation inter-populations inter-gènes des QTLs confirmant les attendus théoriques. Toutefois, cette approche ne permet pas de détecter précisément les QTLs sans connaissance a priori sur les QTLs. En conclusion, les travaux de cette thèse mettent en évidence la rapidité des changements génétique qui interviennent en moins de 5 générations pendant la modification du climat, et la difficulté de détecter les gènes codant pour des traits complexes. / A major challenge in population genetics is to understand the local adaptation process in natural population and so to disentangle the various evolution forces contributing to local adaptation. The experimental studies on local adaption generally resort to altitudinal gradients that are characterized by strong environmental changes across short spatial scales. Under such condition, the genetic differentiation of the functional trait (measured by the Qst) as well as the genes coding for trait (measured by Fstq) are expected to be mainly driven by selection and gene flow. Genetic drift and mutation are expected to have minor effect. Theoretic studies showed a decoupling between Qst and Fst under strong gene flow and / or recent selection. In this study, I tested this hypothesis by combining experimental and modelling genomic approach in natural population of Fagus sylvatica separated by ~3 kilometres and under contrasted environments.Sampling was conducted in south-eastern France, a region known to have been recently colonised by F.sylvatica. Four naturally-originated populations were sampled at both high and low elevations along two altitudinal gradients. Populations along the altitudinal gradients are expected to be subjected to contrasting climatic conditions. Fifty eight candidate genes were chosen from a databank of 35,000 ESTs according to their putative functional roles in response to drought, cold stress and leaf phenology and sequenced for 96 individuals from four populations that revealed 581 SNPs. Classical tests of departure of site frequency spectra from expectation and outlier detection tests that accounted for the complex demographic history of the populations were used. In contrast with the mono-locus tests, an approach for detecting selection at the multi-locus scale have been tested.The results from experimental approaches were highly contrasted according the method highlighting the limits of those method for population loosely differentiated and spatially close. The modelling approach confirmed the results from the experimental data but revealed that up to 95% of the SNPs detected as outliers were false positive. The multi-locus approach revealed that the markers coding for the trait are differentially correlated compared to the neutral SNPs. But this approach failed to detect accurately the markers coding for the trait if no a priori knowledge is known about them. The modelling approach revealed that genetic changes may occur across very few generation. But while this genetic adaptation is measurable at the trait level, the available method for detecting genetic adaptation at the molecular level appeared to be greatly inaccurate. However, the multi-locus approach provided much more promise for understanding the genetic basis of local adaptation from standing genetic variation of forest trees in response to climate change.

La coévolution ainsi que les différentes interactions entre hôte et pathogène contribuent à former la diversité génétique de ces deux organismes. Dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes intéressés à l’étude de la variabilité génétique de 1760 gènes immunitaires choisis suivant des critères définis, pour essayer d’expliquer pourquoi il existe une variation individuelle face aux infections. L’objectif principal de ce projet était alors de caractériser et d'analyser de nouveaux gènes et polymorphismes immunitaires pouvant expliquer le contrôle ou la susceptibilité à certaines infections. Deux études pilotes nous ont permis de développer le pipeline de détection de polymorphismes. Pour la première, le polymorphisme des 3 gènes CD28, CTLA4, et ICOS a été caractérisé. Dans la deuxième, nous avons caractérisé le polymorphisme de 10 gènes impliqués dans la réponse immunitaire contre M. tuberculosis. Ces gènes ne sont pas très polymorphes et trois d’entre eux sont très conservés. Ces deux études nous ont aidés à préparer l’analyse à grande échelle avec les mises au point et l’amélioration du pipeline. Nous avons sélectionné 1760 gènes en se basant sur des critères définis. La variabilité génétique a été étudiée dans les populations humaines par une analyse minutieuse in silico de données de séquençage d’exomes générées par différents projets et consortiums pour plus de 700 individus représentant 20 populations à travers le monde. 30 gènes les plus polymorphes ont été ainsi identifiés. Ces gènes pourront être entièrement caractérisés et les données produites pourraient être comparées avec des données de résistance/sensibilité de certaines maladies infectieuses. / Host-pathogen co-evolution and interactions contribute in shaping the genetic diversity of both organisms. The objective of this thesis is to define the genetic basis of variability in disease resistance/susceptibility through the development of large-scale in silico screens to identify novel gene candidates implicated in host-pathogen interactions (such as tuberculosis).A pilot study was conducted on CD28, CTLA4, and ICOS to investigate their polymorphism. As a first step in our study based on data available in the literature, we selected a set of ten genes relevant for the immune response against M. tuberculosis. Seven of these genes were moderately polymorphic, while three of them were highly conserved. This analysis was used to prepare and setup the large scale analysis using the same developed pipeline for polymorphism detection and allele reconstruction. For our in silico, we used sequence data from several projects and consortiums to isolate most polymorphic human genes amongst a list of over 1760 candidates selected based on already established relevance for infections and on evolutionary considerations. A first screen of 64 individuals from eight different populations from several regions of the world was performed and most variable genes were selected for further extensive analyses on a larger panel (715 individuals). 30 most polymorphic genes were thus identified. The extent of polymorphism and the allelic worldwide variants of each of these 30 genes are ready to be fully characterized. The data generated could be compared against infectious disease resistance/susceptibility data to identify potentially relevant gene variation.