Les régions arctiques et subarctiques constituent un défi pour la recherche sur la biodiversité en raison de leur éloignement et des conditions environnementales extrêmes. Cependant, il est essentiel d'acquérir une compréhension fondamentale du biote polaire. Les bryophytes sont une composante importante des écosystèmes polaires à cause de leur abondance et de leurs rôles écologiques, tels que la production primaire, la stabilisation des sols et le cycle des nutriments par le biais d'interactions bactériennes. Malgré leur rôle vital dans les écosystèmes polaires, l'écologie des bryophytes est loin d'être comprise. Cette thèse contribue à la connaissance des bryophytes de l'Arctique et du Subarctique, en mettant l'accent sur les populations de mousses. Je me suis concentré sur trois sujets principaux : l'histoire évolutive, la diversité génétique locale et les interactions microbiennes en utilisant la mousse *Racomitrium lanuginosum* comme espèce modèle. Une approche intégrative a été utilisée pour étudier ces sujets, englobant le séquençage Sanger, le génotypage par séquençage (GBS), des modèles de répartition des espèces, le séquençage des amplicons, les essais de réduction de l'acétylène (ARA) et la spectrométrie de masse à plasma inductif (ICP-MS). Le premier chapitre dévoile l'histoire évolutive de la mousse dans l'hémisphère nord, en découvrant quatre groupes génétiques cryptiques repartis dans des environnements subarctiques et arctiques et en montrant l'impact des dernières glaciations sur la diversité génétique des populations. Le deuxième chapitre illustre comment la reconnaissance de lignées cryptiques peut avoir un impact sur les évaluations de la diversité génétique dans les habitats et peux aider à comprendre la répartition de la variation génétique dans des populations clonales de *R. lanuginosum*. Le troisième chapitre étudie les communautés microbiennes associées à la mousses et leurs capacités de fixation d'azote dans l'écotone forêt-toundra, en mettant en évidence le microbiote central des mousses, les différences de communautés bactériennes entre les habitats et les bactéries diazotrophes qui façonnent la fixation d'azote. En résumé, cette thèse contribue de manière significative à la connaissance des aspects évolutifs et écologiques des plantes de la région subarctique, en se concentrant sur un organisme clé de la toundra. L'étude souligne l'importance des bryophytes et de leurs relations symbiotiques dans les écosystèmes polaires, et met en évidence la nécessité de poursuivre les recherches sur ces systèmes complexes. Afin d'assurer la préservation à long terme de ces écosystèmes vulnérables, il est essentiel d'acquérir une compréhension approfondie de leur dynamique et de développer des stratégies de conservation efficaces, tout en évaluant la manière dont les organismes réagissent aux changements environnementaux. / The Arctic and subarctic regions pose a challenge to biodiversity research due to their remote location and harsh environmental conditions. However, gaining a fundamental understanding of the polar biota is crucial. Bryophytes are significant components of polar ecosystems due to their abundance and ecological roles, such as primary producers, soil stabilization, and nutrient cycling through bacterial interactions. Despite their vital role in polar ecosystems, bryophyte ecology remains far from being understood. This thesis contributes to the knowledge of Artic and Subarctic bryophytes, with a focus on mosses. I covered three main topics: evolutionary history, local genetic diversity and microbial interactions using the moss *Racomitrium lanuginosum* as a model species. An integrative approach was used to study these topics, encompassing Sanger sequencing, genotyping-by-sequencing (GBS), species distribution modeling, amplicon sequencing, acetylene reduction assays (ARA), and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). The first chapter unveils the evolutionary history of the moss in the Northern Hemisphere, uncovering four cryptic genetic groups scattered across subarctic and arctic environments and showing the impact of the last glaciations on the population's genetic diversity. The second chapter illustrates how recognizing cryptic lineages can impact genetic diversity assessments in habitats and help to understand the partition of genetic variation in clonal populations of *R. lanuginosum*. The third chapter delves into the moss-associated microbial communities and their N₂ fixation capabilities in the forest-tundra ecotone, highlighting the moss core microbiome, the bacterial community differences between habitats and the diazotrophic bacteria influencing this process. In summary, this thesis significantly contributes to the knowledge of the evolutionary and ecological aspects of plants in the subarctic region, focusing on a key tundra organism. The study emphasizes the importance of bryophytes and their symbiotic relationships in polar ecosystems, highlighting the need for further investigations into these intricate systems. A deep understanding of plant dynamics in Arctic and Subarctic environments will be crucial to ensure the long-term preservation of these vulnerable ecosystems