Les plantes haploïdes doublées (HD) sont des individus complètement homozygotes qui peuvent être obtenus via l’androgenèse in vitro. Les HD sont très appréciés comme outils de recherche en génétique et en amélioration végétale. La culture de microspores isolées (CMI) est le moyen le plus efficace de produire des HD. Malheureusement, les orges de printemps à six rangs, le type prédominant cultivé dans l’Est du Canada, sont considérées comme récalcitrantes à cause d’une faible embryogenèse et d’une propension à l’albinisme. Notre objectif était de développer un protocole CMI adapté à ce type d’orge. Nous avons entamé des travaux exploratoires sur quatre cultivars : ACCA et Léger (six rangs, printemps), Gobernadora (deux rangs, printemps) et Igri (deux rangs, hiver). Dans une première phase, nous avons évalué l’impact de quatre facteurs physiques. Nous avons trouvé que l’optimisation du stade de récolte des tiges pouvait augmenter de 2 à 4 fois la récolte de microspores embryogéniques. Deuxièmement, deux des prétraitements (0,3 M mannitol pendant 2 jours et une combinaison de froid et de chaleur pendant 15 jours) ont tous deux été significativement plus productifs qu’un prétraitement très largement employé (28 jours à 4 °C). Troisièmement, l’ajout de mannitol au milieu d’induction a permis de doubler le nombre de plantes vertes obtenues. Finalement, la densité des microspores à l’étalement a eu un impact significatif sur l’obtention de plantes vertes, 106 microspores/ml s’étant avéré optimal. Dans une deuxième phase, nous avons exploré l’utilisation de régulateurs de croissance alternatifs tant dans le milieu d’induction (thidiazuron et dicamba) que de régénération (meta-topoline). Comparativement à des milieux témoins contenant principalement la 6-benzyl-aminopurine, nos milieux d’induction ont produit 5,1 fois plus de plantes vertes, principalement par réduction de l’albinisme. Notre milieu de régénération amélioré a permis d’obtenir 2,9 fois plus de plantes vertes que le témoin. Finalement, ces résultats ont été validés avec succès sur des génotypes F1 d’un programme d’amélioration. Au terme de ce travail, nous avons ainsi réussi à améliorer substantiellement l’efficacité de la CMI chez les orges de printemps à six rangs. / Doubled haploid (DH) plants are completely homozygous individuals that can be generated via in vitro androgenesis. DHs are useful as research tools both for genetic studies and in plant breeding. Isolated microspore culture (IMC) is the most efficient way to produce DHs. Unfortunately, six-row spring barley genotypes, the main type produced in Eastern Canada, are considered recalcitrant because of a low embryogenesis and a high rate of albinism. Our objective was to develop an IMC protocol more suitable to this type of barley. We carried out exploratory work on four barley cultivars: ACCA and Léger (six-row, spring), Gobernadora (two-row, spring) and Igri (two-row, winter). In a first phase, we explored four factors. First, we found that a 2-4-fold increase in the yield of embryogenic microspores is possible by optimizing the harvest stage for each genotype. Second, two pretreatments (0.3M mannitol for 2 days or a combination of cold and heat over 15 days) both performed significantly better than the commonly used cold pretreatment (28 days at 4°C). Third, an induction medium containing mannitol doubled green plant regeneration. Fourth, we observed a marked effect of microspore plating density on the number of green plants obtained, with 106 microspores/ml yielding the best results. In a second phase we explored the use of alternative growth regulators both in the induction medium (thidiazuron and dicamba) and in the regeneration medium (meta-topoline). Compared to control media containing 6-benzyl-aminopurine, our improved induction medium lead to a 5.1-fold increase in green plant production, mainly achieved by reducing albinism. Similarly, our regeneration medium yielded 2.9-fold more green plants than the control. Finally, these results were successfully validated using F1 genotypes from a breeding program. On the whole, we have succeeded in substantially improving the efficiency of IMC in this type of recalcitrant barley.

Les coccolithophores sont des microalgues calcifiées constituant un des principaux groupes phytoplanctoniques marins. Ces organismes restent cependant encore mal connus, du fait du peu d'espèces cultivées. Dans ce travail, les connaissances sur la biologie et l'écologie de ce groupe ont été approfondies à travers l'étude du cycle de vie et de ses implications écologiques pour quatre coccolithophores en culture : Coccolithus pelagicus, Calcidiscus leptoporus, Coronosphaera mediterranea et Emiliania huxleyi. Un cycle digénétique haplo-diplophasique hétéromorphe a d'abord été démontré par différentes techniques. Des expériences écophysiologiques sur des facteurs abiotiques (température, lumière, turbulence, nutriments) ont ensuite permis d'émettre des hypothèses sur l'influence du cycle digénétique sur l'écologie de ces espèces et d'établir un cycle écologique. Enfin, une étude préliminaire de la toxicité a été réalisée, démontrant la toxicité de cinq espèces côtières de coccolithophores.