Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Chez la banane dessert, les saveurs sucrée et acide, caractéristiques importantes pour les consommateurs, sont pilotées par les teneurs en acides citrique et malique. Ce travail a donc porté sur l’étude des processus physiologiques qui pilotent l’accumulation de ces acides dans la pulpe de banane (Musa sp. AA) en combinant analyse expérimentale et modélisation écophysiologique. Nous nous sommes notamment intéressés à l’effet du génotype et des conditions de croissance du fruit en adoptant une approche intégrative liant les phases pré et post récolte.Les effets de la charge en fruit, de la fertilisation potassique, et du stade de récolte sur l’accumulation du citrate et du malate dans la pulpe ont été étudiés expérimentalement. La variabilité génotypique a été prise en compte en choisissant trois génotypes présentant des acidités contrastées à maturité. Des différences d’évolution des teneurs en acides, dues à des modifications métaboliques, ont été observées entre les génotypes pendant les phases pré et post récolte. Le stade de récolte a eu un effet significatif sur les teneurs en acides des fruits pendant la maturation post récolte. La charge en fruit et la fertilisation potassique n’en ont eu aucun. Des modèles écophysiologiques ont été développés pour prédire différents critères d’acidité de la banane en pré et post récolte. Le pH et l’acidité titrable ont été prédits par un modèle d’équilibres acido-basiques, la teneur en malate par un modèle de stockage vacuolaire, et la teneur en citrate par un modèle du cycle de Krebs. Ces modèles ont permis d’identifier les processus physiologiques clés qui pilotent l’acidité de la banane. Des paramètres génotypiques ont été identifiés liés à l’activité de l’enzyme malique mitochondriale et à celle des transporteurs mitochondriaux du malate pour le modèle citrate, et à l’activité des pompes à protons vacuolaire ATPases pour le modèle malate. Ces modèles ont également permis de disséquer l’effet des conditions de croissance du fruit sur l’acidité de la banane. L’intégration des modèles développés dans un modèle d’élaboration de l’acidité et son utilisation potentielle pour l’amélioration variétale sont discutées. / Citric and malic acids determine the sourness and sweetness of banana pulp, which are the two main determinants of consumer preferences. The present work focused on the physiological processes controlling the accumulation of citric and malic acids in banana pulp (Musa sp. AA) using experimental analysis and ecophysiological modeling. We chose an integrative approach linking the pre and post-harvest stages, and focused on the effect of genotype and fruit growing conditions. Experiments were conducted to study the effect of fruit load, potassium fertilization and fruit age at harvest on the accumulation of citrate and malate in banana pulp. To account for genotypic variability, three genotypes with contrasting acidity at the eating stage were studied. Major differences in the pattern of citrate and malate accumulation were found in the three cultivars both during growth and post-harvest ripening and were shown to be the result of metabolic changes. The harvest stage had a significant effect on the concentrations of acids during post-harvest ripening. Fruit load and potassium fertilization had no effect.Ecophysiological models were developed to predict several banana acidity criteria during the pre and post harvest stages. pH and titratable acidity were predicted by a model of acid-base reactions; malate content by a model of vacuolar storage; and citrate content by a model of the TCA cycle. These models led to the identification of the key physiological processes that control banana acidity. Genotypic parameters were identified, which were related to the activity of the mitochondrial malic enzyme and of the malate mitochondrial carriers in the citrate model, as well as to the activity of the vacuolar proton pump, ATPase, in the malate model. The two models were also used to analyze the effects of fruit growth conditions on banana acidity.Combining the three models in a global model of banana acidity, and the possible use of this model for varietal improvement are discussed.

Toxoplasma gondii est un parasite intracellulaire obligatoire. L'infection par T. gondii est largement répandue dans le monde entier. Néanmoins, elle est peu étudiée dans les pays d'Asie du Sud-est dont la Thaïlande.Nous avons réalisé 3 travaux sur le terrain en Thaïlande pour essayer de comprendre la circulation de ce parasite à travers une étude de séroprévalence chez des poulets en zone rurale et des essais d’isolement de souches chez les animaux en vue d’un génotypage. Lors des deux premières missions de terrain dans deux villages de la province de Kanchanaburi, nous avons cherché à déterminer la séroprévalence de l’infection chez des poulets (Gallus domesticus) en utilisant 2 tests sérologiques, Modified-Agglutination Test (MAT et immunofluorescence indirecte (IFAT) puis à isoler des souches de T.gondii à partir des animaux séropositifs. Lors de la troisième mission réalisée dans 3 autres provinces thaïlandaises(Nakhonratchasima, Lopburi et Saraburi), nous avons essayé d’isoler directement le parasite à partir de carcasses de poulets vendues sur les marchés ou d’autres animaux trouvés morts.La séroprévalence globale pour les 2 premières misions sur 600 poulets du Kanchanaburi était de 17,7% (IC 95% :14,6-20,7) et 33,0% (IC 95% : 29,2-36,8), par MAT et IFAT respectivement. Le calcul du coefficient κ montre une absence de concordance entre les deux tests.Au total, 162 essais d'isolement ont été effectués par inoculation à des souris, mais aucune souche viable de T. gondii n'a été isolée pendant ces 3 travaux sur le terrain. Cependant, nous avons détecté la présence d’ADN toxoplasmique en qPCR ciblant le gène 529 bp dans 13 culots de digestion d’organes de poulets, pigeon, caille et dans des cerveaux ou coeurs de souris inoculés par 16 autres poulets. Les Ct observés en qPCR étaient ≥33 indiquant une faible quantité d’ADN parasitaire dans nos échantillons qui n’a pas permis une caractérisation génétique par marqueurs microsatellites.Ce travail a démontré l'importance et les difficultés du travail de terrain pour l'étude de séroprévalence ainsi que l'étude d'isolement. L'isolement des souches de T. gondii a demandé un travail d'échantillonnage intensif, complexe dans l’environnement tropical et humide de la Thaïlande. Les différents paramètres ayant pu avoir un impact négatif sur nos résultats sont discutés. Ils expliquent l’absence d’isolement de souches chez des animaux séropositifs. / Toxoplasma gondii is an obligate intracellular parasite. Toxoplasma gondii infection is widespread throughout the world. Nevertheless, it is poorly studied in Southeast Asian countries including Thailand. We carried out 3 field works in Thailand to try to understand the circulation of T. gondii through a seroprevalence study in chickens in rural areas and strain isolation attempts in animals. During the two first field works, performed in Kanchanaburi province, we determined the seroprevalence in chickens (Gallus domesticus) using 2 serological tests, a Modified-Agglutination-Test (MAT) and an immunofluorescence assay (IFAT) and subsequently tried to isolate the strains of T. gondii from seropositive animals. During the third field work carried out in 3 other Thai provinces (Nakhonratchasima,Lopburi and Saraburi), we attempted to isolate strains directly from chicken carcasses sold in different markets or other dead animals.The overall seroprevalence for 600 chickens sampled over the two field works in Kanchanaburi was 17.7% (95%CI: 14.6% -20.7) and 33.0% (95% CI: 29.2-36.8), by MAT, and IFAT, respectively. The κ coefficient indicated an absence of concordance between the 2 serological tests.A total of 162 isolation attempts were performed by mouse bioassays, but no viable strain of T. gondii was isolated during these 3 field works. However, a qPCR targeting 529 bp T. gondii gene was positive for 13 digestion pellets of organs of chickens, pigeon, quail and in brains or hearts of mice inoculated with 16 other chickens. These qPCR were weaklly positive (Ct ≥33) indicating a low amount of parasite DNA in our samples that did not allow genotyping T. gondii with microsatellite markers.This work demonstrated the importance and difficulties of field work for the seroprevalence study as well as strain isolation. The isolation of T. gondii strains required intensive and complex sampling in the tropical and humid environment of Thailand. The diverse factors that could have a negative impact on our results are discussed. They might explain the absence of strain isolation from seropositive animals.

La cryptococcose neuroméningée (CNM) est la seconde infection opportuniste chez les patients infectés par le VIH. Il s’agit de la 4ème cause de décès dus aux maladies infectieuses en Afrique avec une mortalité annuelle de 600.000 cas. Les levures responsables appartiennent au complexe d’espèces Cryptococcus neoformans / C. gattii. Notre étude décrit, l’épidémiologie et la résistance aux antifongiques de souches environnementales et cliniques de cryptocoques en Côte d’Ivoire. Les isolats sont issus d’une file active de 1750 PVVIH et de 667 prélèvements réalisés dans l’environnement de vie des patients. Nous démontrons une grande diversité génotypique au sein de notre cohorte, la présence de plusieurs espèces de cryptocoques dans un seul prélèvement chez un même patient ainsi que dans des prélèvements issus de suivi de patients, ce qui n’avait jamais été démontré en Afrique de l’Ouest. Nous avons constaté que la récurrence de la CNM est due à des infections multiples par des souches différentes au cours du temps. Nos résultats décrivent également pour la première fois, l’isolement de cryptocoques à partir de fientes de pigeons à Abidjan. Et nous constatons que les génotypes des isolats environnementaux et cliniques sont très différents, ce qui exclut les fientes de pigeons comme source de contamination des patients dans notre échantillon. Enfin, la majorité des isolats est sensible aux antifongiques de référence mais un patient peut être contaminé par des isolats de sensibilité différente. / Cryptococcal meningitis (CM) is the second opportunistic infection in HIV infected patients. It is the fourth cause of death due to infectious diseases in Africa with an annual mortality of 600,000. The yeasts responsible belong to the C. neoformans / Cryptococcus gattii species complex. Our study describes epidemiology and resistance to antifungal of environmental and clinical strains of Cryptococcus in Ivory Coast. The isolates are from an active list of 1,750 patients VIH positive and 667 samples taken in the living environment of patients. We demonstrate a high genotypic diversity within our cohort and the presence of several species of Cryptococcus in one sample from the same patient as well as in samples from patients follow up, which had never been shown in West Africa. We found that the recurrent cryptococcosis is caused by multiple infections by different strains over time. Our results describe also, for the first time, the isolation of Cryptococcus from pigeon droppings from Abidjan. And we notice that, as the genotypes of environmental and clinical isolates are very different, that excludes contamination of patients by pigeon droppings. Finally, most of the isolates were susceptible to reference antifungal but a patient might be contaminated by isolates with different susceptibility.

Les antigènes de groupes sanguins érythrocytaires peuvent être responsables d’une allo-immunisation anti-érythrocytaire et d’accidents immuno-hémolytiques lors de transfusion ou de grossesse. La transfusion des populations d’Afrique sub-saharienne est complexifiée par l’absence d’expression d’antigènes publics, l’expression d’antigènes privés et l’expression d’antigènes partiels en particulier pour le système RH. L’étude des systèmes de groupes sanguins d’intérêt transfusionnel chez les donneurs de Bamako a confirmé l’efficacité de la stratégie du génotypage multiplex incluant des polymorphismes d’appels pour identifier des donneurs rares, qui permet d’accéder aux phénotypes déduits des prélèvements. L’exploration du système RH réalisée par séquençage chez les Dogons et les Peulhs de Mopti met clairement en évidence que la diversité allélique et la fréquence de certains allèles RH sont fonction de l’ethnicité. Un nouvel haplotype associant un allèle RHD*DIVa codant pour un antigène D partiel, des antigènes ce potentiellement partiels, et une réactivité partielle anti-C, a été identifié chez les Dogons. L’exploration des allèles codant pour les antigènes de haute et basse fréquence en Afrique subsaharienne d’Est en Ouest constitue un exemple d’étude qui distingue clairement les populations d’Afrique subsaharienne de celles d’Europe par des différences de fréquences des allèles définissant la diversité génétique d’une population par rapport à une autre. Des orientations stratégiques en fonction du contexte local ont été identifiées pour l’évolution de la transfusion au Mali dans les prochaines années. / Blood group antigens may be responsible for alloimmunization and immuno-hemolytic accidents during transfusion or pregnancy. The transfusion of of sub-Saharan Africa populations is complex due to absence of high antigens expression, low antigens expression and partial antigens expression particularly for RH system.The study of blood group for transfusion of interest among donors in Bamako confirmed the effectiveness of multiplex genotyping strategy including polymorphisms calls to identify the rare donors, which permit access to phenotypes derived samples. In a second phase, the exploration of RH blood group system by sequencing among Dogon and Fulani in Mopti clearly shows that the allelic diversity and the frequency of some alleles RH depend on the ethnicity. A new haplotype RHD*DIVa/RHCE*ceTI(D2) combining an RHD*DIVa allele encoding a partial D antigen, potentially partial ce antigens, and a partial reactivity with anti-C, was identified among Dogon. In a third phase, the exploration of alleles encoding of the high and low frequency antigens in sub-Saharan Africa from East to West is an example of a study that clearly makes a difference between the populations of sub-Saharan African and those of Europe in terms of frequencies of alleles that define genetic diversity of one population compared to another. Thus, knowledge of ethnicity is more relevant than knowing the geographical origin in order to optimize transfusion in Saharan Africa and in European countries where some of these populations live. Guidelines strategic in relation with the local context have been identified for development of transfusion for next years in Mali.

L’identification de l’information génétique comme support de l’hérédité a accordé aux gènes une importance majeure dans l’étude de l’évolution et des mécanismes permettant la mise en place des caractères. Cependant, les processus permettant à une variation génétique de se traduire en variation phénotypique sont complexes et leur identification est centrale pour la compréhension de l’évolution.On parle de relation génotype-phénotype pour désigner la fonction qui relie l’espace des gènes à celui des caractères. Étudier les propriétés de cette relation permet d’identifier des mécanismes pouvant altérer les trajectoires évolutives et améliorer notre compréhension de l’évolution de systèmes vivants. Je défends notamment l’intérêt d’étudier mécanistiquement les processus par lesquels une variation génétique donne naissance à une variation phénotypique, et emploie, pour ce faire, un modèle de réseau de régulation transcriptionnelle.Ici, j’étudie les effets d’une information environnementale sur la relation génotype-phénotype et ses propriétés (notamment sa canalisation, sa robustesse à des perturbations génétiques ou environnementales). Pour ce faire, l’évolution de réseaux de régulation simulés est étudiée en présence d’un gène senseur de l’environnement ou d’une forme d’hérédité non génétique.Ce manuscrit débute par une discussion générale de l’intérêt des approches par modélisation, notamment pour l’étude de phénomènes complexes. Enfin, les résultats obtenus sont présentés en regard des discussions sur la nécessité d’une « synthèse évolutive étendue » pour décrire le processus évolutif d’une manière difficilement accessible par une approche gène-centrée. / The identification of genetic information as the as a physical basis for heredity put genes in the spotlight for the study of evolution and of the mechanisms shaping characters. However, the processes allowing genetic variation to translate into phenotypic variation are complex and their identification is crucial for the study of evolution.Genotype-phenotype relationship designates the function connecting the genotype and the phenotype spaces. Studying its properties will shed the light on mechanisms able to alter evolutionary trajectories and improve our understanding of the evolutionary process. I defend the importance of a mechanistic study of the processes translating genetic variation into a phenotypic one and use a model of transcriptional regulation networks to do so.This study tackles the topic of the effects of an environmental information on the genotype-phenotype relationship and its properties (especially canalization, the robustness of a phenotype to genetic or environmental disturbances). To do so, I studied the evolution of simulated regulatory networks in presence of a gene acting as an environmental sensor as well as in presence of non genetic inheritance.This document begins with a general discussion on the purpose of modelling approaches and the insights they bring on the study of complex phenomena. The results are discussed in the light of the debates on the necessity of an « evolutionary extended synthesis » to describe the evolutionary processes in a way hardly available with the gene-centered approach

Le principal objectif de cette étude était de comparer le niveau de plasticité phénotypique exprimé par une population d'omble de fontaine composée d'individus ayant une stratégie de vie alternative (phénotypique migrant et résidant) et une population exprimant une stratégie de vie simple (phénotypique résidant). Une expérience en laboratoire nous a permis de comparer le phénotype de ces deux populations lorsque exposées à des courants rapides ou lents. La première expérience permet de conclure que les alevins issus de la population avec une stratégie simple gardent la même morphologie plus hydrodynamique pendant tout leur développement, ce qui n'indique aucune évidence de plasticité phénotypique face au courant chez cette population. Par contre, la morphologie des alevins ayant une stratégie alternative a changé pendant l'expérimentation. Le développement de normes de réaction significativement différentes au niveau morphologique entre ces deux populations implique une différence génétique entre ces deux populations. L'isolement génétique entre les poissons exprimant une stratégie de vie simple et ceux exprimant une stratégie de vie alternative est suggéré par le fait que les croisements entre les deux populations ont produit des alevins incapables de survive dans les canaux expérimentaux. Dans ce cas, une barrière physique prévient la montaison et nous suggérons qu'une sélection «de bord d'abîme» sur le comportement migratoire pourrait promouvoir l'expression de la résidence dans cette communauté. Les résultats de la deuxième expérience démontrent que les traits phénotypiques identifiés grâce à la première expérience n'ont pas changé significativement suivant leur exposition au courant à l'âge de six mois. Nous concluons en disant qu'il semble y avoir un effet ontogénique (interaction population-environnement pour la première expérience et pas d'interaction population-environnement pour la deuxième). Les différences morphologiques semblent devenir résistantes aux modifications de l'environnement après l'âge de 6 mois et les normes de réaction suivant l'émergence semblent apparaître de façon transitoire. Par contre, l'utilisation de courant plus rapide lors de la deuxième expérimentation a peut-être impliqué une réponse plastique face au courant de la part des deux populations.

Le syndrome du QT long congénital (LQTS) est une canalopathie génétique, à l’origine de syncopes et mort subite. Le dépistage génétique identifie des variantes génétiques dans 50-70% des cas, suggérant l’implication d’autres gènes. Nous avons recueilli les caractéristiques des patients avec un LQTS à l’ICM, et recruté 12 patients avec un génotype négatif pour le LQTS pour un séquençage à haut débit des exons afin d’identifier de nouvelles variantes causales. Nous avons développé une approche analytique par étapes : (1) les gènes connus du, (2) les gènes dans des loci identifiés par des études d’association sur le QT, et (3) les gènes montrant la même variante chez plusieurs patients. L’analyse génétique a identifié de nouvelles variantes dans: (1) KCNJ2, ANK2 et AKAP9, et (2) dans NOS1AP. (3) Deux patientes avec des phénotypes semblables présentent la même variante homozygote dans TECRL, un nouveau gène candidat dont le rôle est inconnu. / Long QT syndrome (LQTS) is a channelopathy, causing syncope and sudden death. Genetic testing of individuals identifies genetic variants in up to 50-70% of cases, suggesting that additional genes may be involved. We have identified 50 patients with a diagnosis of LQTS at MHI, and recruited 12 patients reported negative for clinical testing of mutations in LQTS for a whole-exome next generation DNA sequencing approach in order to identify new variants and candidate genes. We have developed a stepwise analytic approach that focuses on (1) the known LQTS genes, (2) the genes in loci identified in genome-wide association studies of QT-interval, and (3) the loci showing variants across multiple patients. Our approach identified new variants in (1) KCNJ2, ANK2 and AKAP9, and (2) in NOS1AP. We identify 2 patients with a very similar phenotype with a homozygous variant in TECRL, an novel candidate gene with an unknown role in LQTS.

Le modèle étudié est l’agent phytopathogène vasculaire Ralstonia solanacearum, en portant une attention particulière aux souches de phylotype II. Cette bactérie d’origine tellurique est très diversifiée, tant au plan génétique que phénotypique. Sa classification en constante évolution témoigne d’une volonté de clarifier cette biodiversité inhabituellement forte, tout en cherchant à reconnaître les écotypes structurant ce complexe d’espèces, i.e., des groupes de souches partageant à la fois des traits génotypiques et biologiques spécifiques. Dans le cadre de ce pathosystème modèle, nous nous sommes attachés dans un premier temps à revisiter de façon précise les pathotypes au sein d’écotypes bien décrits dans la littérature, ou à en faire la description (phylotype III africain). Nous avons observé une forte convergence phénotypique entre les souches de phylotype III des hauts plateaux africains et les souches Brown rot de phylotype IIB-1, capables de flétrir la pomme de terre et d’autres Solanacées à température froide. L’adaptation de souches aussi diverses pour la tolérance au froid nous a conduits à dresser un bilan de la situation R. solanacearum en Europe et in extenso dans le bassin méditerranéen. Cette approche a permis d’apprécier les degrés de divergence significative dans le pouvoir pathogène (virulence et agressivité) sur Solanaceae au sein de souches quasi clonales unifiant l’écotype Brown rot, qui s’établissent aussi sous forme d’infections latentes dans les tissus vasculaires de bananiers (Musacées). Dans le même temps, le phénotype de souches pathogènes du bananier, unifiant l’écotype Moko, a aussi été revisité sur Solanaceae qu’elles parviennent à flétrir, y compris des ressources génétiques résistantes au flétrissement bactérien. L’ensemble de ces données expérimentales a permis de dégager les critères de sélection pour le choix de trois nouvelles souches du complexe d’espèces R. solanacearum, dont nous avons obtenu les séquences génomiques. Notre approche en génomique comparative a permis de décrire le premier pangénome chez cet agent pathogène : l’ensemble les gènes repérés de l’espèce. Ces données ont été exploitées par différentes approches bio-informatiques et permettent de concevoir une refonte pertinente du complexe d’espèces R. solanacearum en trois nouvelles espèces génomiques, regroupant les souches de phylotypes I (Asie) et III (Afrique) d’une part, puis les souches de phylotype II (Amérique), et enfin les souches de phylotype IV (Indonésie) d’autre part. Ce pangénome a ensuite été exploité en concevant et développant une puce à ADN, un outil permettant l’exploration à haut débit d’une grande quantité de souches. La densité des données expérimentales accumulées permet une démarche vers l’écologie moléculaire et de reconstituer certains pans du passé évolutif des souches de phylotype II chez R. solanacearum. Par ailleurs, l’analyse approfondie de ces données de génomique, associant phylogéographie et structuration des populations de l’écotype Brown rot, montre une double situation épidémiologique en Europe, recoupant des influences andines et africaines. De la même façon, l’écotype Moko présente trois structures génétiques distinctes. Ces données ont été analysées de manière à retracer les principaux flux de gènes dans les états ancestraux des phylotypes et de dégager la forte contribution de la partie mobile du génome, des gènes relatifs à l’adaptation environnementale et à la pathogénie, comme moteurs dans l’évolution de cet important organisme phytopathogène. / The studied model is the vascular plant pathogen Ralstonia solanacearum, with a particular focus on phylotype II strains. This telluric bacterium has a wide diversity, both on genotypic and phenotypic levels. Its evolving classification reflects the need to clarify its unusual biodiversity and seek to identify ecotype structure in this species complex, i.e., groups of strains with both genotypic and specific biological traits. Within the framework of this model pathosystem, we initially focused on deeply revisiting pathotypes among ecotypes, although well described in the literature, or describing new ecotypes (African phylotype III). We observed high phenotypic convergence between strains from phylotype III from the African highlands and Brown rot strains from phylotype IIB-1, both able to trigger wilt symptoms on potato and other Solanaceae at cold temperatures. Adaptation of diverse strains for cold tolerance led us to investigate the R. solanacearum situation in Europe and more specifically in the Mediterranean regions. This strategy allowed us to appreciate the significant divergence towards pathogenicity (virulence and aggressiveness) on Solanaceae within clonal-like structure of strains in the Brown rot ecotype, which also established latent interactions in the banana vascular system. In the mean time, phenotypes of banana pathogenic strains unifying the Moko ecotype, was also revisited on Solanaceae, and was able to trigger symptoms on both susceptible and resistant genetic resources to bacterial wilt. All these experimental data yielded selection criteria for choosing three new candidate strains in the R. solanacearum species complex for complete genome sequencing. Our genomic comparative approach allowed us to describe the first pangenome of this pathogen: all targeted identified genes of this species complex. These data were analyzed by various bioinformatic approaches and allowed us to design a complete reshaping of R. solanacearum species complex into three distinct genomic species, firstly clustering strains from phylotype I (Asia) with strains from phylotype III (Africa); strains from phylotype II (America); and lastly, strains from phylotype IV (Indonesia). This pangenome was then used for designing a DNA microarray, a high resolution tool that allowed us to explore a wide set of genomes. The density of accumulated data allowed for a molecular ecological approach to retrieve a certain amount of the evolutionary past of R. solanacearum phylotype II strains. Furthermore, a deeper analysis of these genomic data, combining phylogeography with population structure analysis of the Brown rot ecotype, revealed a dual epidemic situation in Europe, both across Andean and African influences. Similarly, the Moko ecotype presents three distinct genetic structures. These data were analyzed within the purpose of tracking the main gene flows in the ancestral states of phylotypes and to unravel the strong contribution of the mobile elements, genes related to environmental adaptation, and pathogenicity as a major driving force into the evolution of this successful plant pathogen.

L'évolution des pratiques agricoles vers des systèmes moins intensifs nécessite d'évaluer rapidement la capacité des nouvelles variétés à valoriser ces systèmes pour des conditions pédoclimatiques variées. Les expérimentations traditionnellement réalisées dans cet objectif offrent une réponse souvent partielle, car les gammes explorées sont limitées par rapport à celles rencontrées dans la pratique agricole, et trop lente par rapport au renouvellement rapide des variétés en blé tendre. Pour accélérer cette étape d'évaluation des variétés, il est possible de s'appuyer sur de nouveaux types d'outils prévisionnels. Le travail présenté ici a pour objectif d'étudier la possibilité d'utiliser un modèle de culture pour analyser et prévoir le comportement variétal, dans une gamme d'environnements variés, pour des variétés existantes ou à créer. Nous nous sommes interrogés sur les adaptations nécessaires de ces outils pour prendre en compte le comportement variétal et nous avons proposé des pistes d'évaluation de la capacité de tels outils à choisir la variété la mieux adaptée aux conditions du milieu considéré. Les concepts et formalismes développés dans les modèles de culture en font des outils a priori pertinents pour l'évaluation et la prédiction du comportement variétal, les interactions entre la culture et le milieu étant simulées. Cependant, peu d'études se sont attachées à proposer des méthodologies d'estimation des paramètres génotypiques et d'évaluation de la capacité des modèles ajustés à rendre compte du comportement variétal. A partir d'un exemple de modèle de culture, Azodyn, intégrant dans son formalisme l'élaboration du rendement et de la teneur en protéines des grains, ainsi que les différents processus d'absorption et de transfert d'azote dans le système Sol-Plante, nous avons proposé une méthodologie d'identification et d'ajustement des paramètres génotypiques des modèles de culture, ainsi que différents critères d'évaluation de la capacité de ces modèles à rendre compte du comportement variétal. Nous avons dans un premier temps identifié, parmi tous les paramètres du modèle, ceux qui variaient en fonction du génotype, à partir d'expérimentations spécifiques, des acquis de la littérature et des connaissances d'experts. Nous avons identifié trois paramètres et trois variables d'entrée du modèle, variables entre génotypes, et susceptibles de représenter des marqueurs du comportement facilement accessibles aux différents utilisateurs de variétés. Les paramètres du modèle ont été ajustés pour un ensemble de quatorze génotypes par mesure directe de la valeur du paramètre dans des expérimentations spécifiques. Les effets des différents paramètres et variables d'entrée génotypiques sur les variations de la teneur en protéines des grains et du rendement ont été estimés par une analyse de sensibilité du modèle. Cette approche nous a permis d'identifier les principaux facteurs d'adaptation des variétés aux environnements, à savoir le poids de mille grains, les précocités à montaison et à floraison, et la capacité à fabriquer un nombre de grains élevé. Aucun paramètre spécifique à la nutrition azotée n'est apparu comme déterminant des sorties. Nous avons ensuite évalué la capacité du modèle à rendre compte du comportement des différents génotypes expérimentés sur 21 environnements, variant par la nature et l'intensité de facteurs limitants du rendement. Nous avons montré que, sur la base de ce faible nombre de paramètres variétaux, il était possible de rendre compte des niveaux moyens de rendements et de teneurs en protéines des grains des différents génotypes, pour des environnements variés. Nous avons également montré que le modèle de culture était un outil pertinent de prédiction du comportement des génotypes, que l'on s'intéresse à la stabilité des différents génotypes ou à leur classement pour différentes conditions de culture.