L'agriculture sur brûlis le long d'un front de colonisation du Bas Tapajos (Para, Brésil) favorise l'émergence d'une double situation d'exposition au risque pour les communautés. D'une part, le brûlis occasionne le transfert du mercure inorganique du sol vers le milieu aquatique utilisé par les populations humaines; de l'autre, les grands palmiers arborescents du genre Attalea dont la fréquence est stimulée par l'agriculture sur brûlis sont des indicateurs importants de l'aléa de la Trypanosomiase américaine, car ses vecteurs, les triatomes (Hemiptera : Triatominae), nichent principalement dans la matière organique qui s'accumule dans leurs couronnes. Notre étude a comme objectif de déterminer comment la distribution des espèces du genre Attalea (Palmae) est liée aux propriétés édaphiques d'un front de colonisation de la région du Bas Tapajos, dans le bassin amazonien. Nous avons identifié 3 espèces d'Attalea et un quatrième palmier considéré comme pouvant être une variété acaule d'Attalea speciosa (A. sp. nain). Nos résultats montrent qu'A. phalerata préfère des sols aux teneurs en cations disponibles plus élevées et moins acides. A. maripa est inversement distribué à A. phalerata et se limite aux sols les plus pauvres en cations disponibles et plus acides. Malgré que la distribution de A. speciosa n'a pas varié fortement avec les propriétés édaphiques mesurées, nos données indiquent que A. sp. nain serait associée à des sols aux teneurs plus élevées en chlore ainsi qu'à des caractéristiques minéralogiques spécifiques des Alfisols. L'effet important des cations majeurs échangeables sur la présence et l'absence des espèces d'Attalea nous a amené à étudier comment ces nutriments sont associés aux propriétés physicochimiques du sol. Nos résultats montrent que le Ca2+ échangeable est corrélé aux oxyhydroxydes de fer associés aux limons fins (2-10 f-lm). Le K+ échangeable est principalement associé à des réserves non échangeables de Ktf. Le Mg2+ échangeable, de taille intermédiaire, est d'une part fortement lié aux facteurs du sol qui contrôlent le Ca2+ échangeable, mais est aussi significativement associé au Mgtf non échangeable. Nos résultats suggèrent de privilégier le rôle individuel de chacun des cations échangeables ainsi qu'une catégorisation granulométrique détaillée pour la recherche en écologie végétale. De plus, la présence de quantités appréciables de Mgtr et de Ktf indique que l'altération des minéraux joue un rôle significatif dans le cycle des éléments nutritifs de ces forêts de terre ferme amazonienne. Enfin, ces découvertes complètent les connaissances actuelles sur le cycle du mercure de la région considérant le rôle capital des cations échangeables dans son relargage du sol. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : palmier, Attalea, cations, sol, texture, minéralogie, Trypanosomiase américaine

Les objectifs de ce travail visent à appréhender l'histoire évolutive et biogéographique du palmier dattier (Phoenix dactylifera L.), espèce d'une importance capitale pour les populations humaines des régions chaudes et arides d'Afrique du Nord et du Moyen-Orient, au moyen d'analyses génétiques et morphométriques. En effet, les origines de la domestication du dattier demeurent peu connues malgré les données archéologiques qui semblent attester de sa culture à partir de la fin du 4ème millénaire avant notre ère. L'analyse phylogénétique du genre Phoenix réalisée à partir de séquences chloroplastiques a permis d'identifier les parents proches du dattier. Des populations de dattiers sauvages sont reconnues pour la première fois grâce à des analyses de diversité et de structuration génétiques. De manière congruente, l'analyse morphométrique de contours de la graines s'appuyant sur la méthode des transformées elliptiques de Fourier met en évidence une nette différenciation entre les individus sauvages et cultivés. La caractérisation des changements de traits morphologiques de la graine liés à la domestication est exploitée pour définir le statut sauvage ou domestiqué de matériel mis au jour dans différents sites archéologiques du Pakistan et d'Egypte. En outre, l'étude génétique de dattiers d'origine diverses semble démontrer qu'au moins deux évènements de domestication ont eu lieu : l'un en Afrique et l'autre au Moyen-Orient. Finalement, les études génétiques et morphométriques, menées séparément ou conjointement selon le type et l'ancienneté du matériel analysé, permettent pour la première fois de discuter des origines, de l'histoire biogéographique et de la dynamique de l'agrobiodiversité du palmier dattier, dans le temps et dans l'espace. / The objectives of this work are to understand the evolutionary history and biogeography of the date palm (Phoenix dactylifera L.), a species of importance to human populations in hot, arid regions of North Africa and the Middle East using genetic and morphometric analyzes. Indeed, the origins of the domestication of the date palm remain poorly understood despite the archaeological data that seem to attest its culture from the late 4th millennium BCE.Phylogenetic analysis of the genus Phoenix made ​​from chloroplast sequences identified close relatives of the date palm. Populations of wild date palms are recognized for the first time through analyses of genetic diversity and structure. Congruently, morphometric analysis of the seed outline based on the method of elliptic Fourier transform highlights a clear differentiation between wild and cultivated individuals. Characterization of changes in seed morphological traits related to domestication is used to define the status of wild or domesticated material excavated from various archaeological sites in Pakistan and Egypt. In addition, the date palm genetic study of various origins seems to indicate that at least two domestication events took place: one in Africa and one in the Middle East. Finally, genetic and morphometric studies, conducted separately or together depending on the type and age of the material analyzed, allow for the first time to discuss the origins, history and biogeographic dynamics of date palm agrobiodiversity, in time and space.

Le palmier dattier (Phoenix dactylifera L.) a une grande importance écologique et socio-économique dans les zones arides et semi-arides du globe. Cette espèce présente une grande diversité (plus de 2.000 variétés identifiées) qui est menacée par la production à grande échelle de variétés élites. Il est nécessaire de développer des techniques permettant de conserver cette diversité et de gérer la production des variétés élites multipliées in vitro. La cryoconservation (azote liquide, -196°C) est la seule technique disponible à l’heure actuelle permettant la conservation à long terme, à coûts réduits et en sécurité de cette diversité. Dans ce travail, nous avons comparé l’efficacité de deux techniques de cryoconservation, la vitrification en goutte (DV) et la D cryo-plate (DP), pour la cryoconservation de masses proembryogènes (PEM) de deux variétés de palmier dattier, Sokary et Sultany. Avec la DV, la survie des PEM cryoconservées est nulle sans prétraitement au saccharose (3 jours avec 0,5M) et sans traitement avec la solution de vitrification PVS2. Après 15 à 120 min de traitement avec PVS2, la survie est comprise entre 90,9-98,6% et 85,6-88,0%, respectivement pour Sokary et Sultany. Avec un prétraitement au saccharose, 21,1% des PEM de la variété Sokary survivent à la cryoconservation sans traitement avec PVS2. Avec la DP, un effet positif du prétraitement au saccharose est observé sur la survie des PEM cryoconservés. Pour Sokary, la survie la plus importante (de 92,0 à 95,8%) après congélation est obtenue pour des durées de dessiccation comprises entre 60 et 120 min. La survie après cryoconservation est comprise entre 67,0 et 74,6% après des durées de 90 à 120 min de dessiccation pour Sultany. Avec les deux techniques expérimentées, l'intensité de croissance des PEM cryoconservées est supérieure chez Sokary par rapport à Sultany. L’étude histologique réalisée montre qu’en l’absence de prétraitement, c'est le traitement de loading qui induit la plasmolyse des cellules la plus importante, d'environ 26, 40 et 50%, respectivement pour les cellules méristématiques, les cellules embryogènes de la population I (PopI) et de la population II (PopII) par rapport à leur état initial. Le prétraitement au saccharose induit une plasmolyse d'environ 50% uniquement chez les cellules de PopII. Le traitement de loading et de vitrification n'entraîne pas de plasmolyse supplémentaire. Aucune plasmolyse n'est observée chez les cellules méristématiques et les cellules de PopI. En revanche, les mesures de la surface de l'ensemble des cellules montrent chez les cellules méristématiques une diminution significative de surface après le prétraitement au saccharose, mais aucune différence significative après le traitement de loading et de vitrification. Chez les cellules embryogènes de PopI, une diminution supplémentaire de la surface est observée après le traitement de vitrification. L’étude de la circularité des noyaux montre une déformation permanente des noyaux des cellules non prétraitées des trois types cellulaires, alors que seuls les noyaux des cellules de PopII présentent cet aspect chez les PEM prétraitées. Enfin, l'étude du degré de méthylation des PEM par immunolocalisation conclut à l'absence de différences significatives entre les PEM témoins non traitées et les autres conditions expérimentales. Cependant, les tissus différenciés présentent un pourcentage de noyaux méthylés plus important par rapport aux cellules embryogènes et aucun marquage n'est noté chez les cellules méristématiques. Nos résultats ont permis de préciser l’effet de la cryoconservation sur l’intégrité structurale et la physiologie des PEM de palmier dattier. Ils contribuent également à la sauvegarde de la biodiversité du palmier dattier. / The date palm (Phoenix dactylifera. L) has a great ecological and socioeconomic importance in arid and semi-arid areas of the globe. This species displays a great diversity, with over 2,000 identified varieties, which is threatened by the large scale production of elite varieties. It is necessary to develop techniques allowing to conserve this biodiversity and to manage the production of in vitro propagated elite varieties. Cryopreservation (liquid nitrogen [LN], -196°C) is currently the only technique available ensuring the safe and cost-effective long-term conservation of this diversity. In this work, we compared the efficiency of two cryopreservation techniques, droplet-vitrification (DV) and D cryo-plate (DP), for the cryopreservation of proembryonic masses (PEMs) of two varieties of date palm, Sokary and Sultany. With DV, recovery of cryopreserved PEMs was nil without sucrose pretreatment (3 days, 0.5 M) and without treatment with PVS2 vitrification solution. After 15 to 120 min of PVS2 treatment, recovery was between 90.9-98.6% and 85.6-88.0% for Sokary and Sultany, respectively. Sucrose pretreatment led to 21.1% recovery of cryopreserved PEMs of variety Sokary without PVS2 treatment. Regrowth intensity of PEMs cryopreserved was generally lower in the Sultany variety compared to the Sokary variety. With DP, a positive effect of sucrose pretreatment on recovery of cryopreserved PEMs was observed. For Sokary, the highest recovery of PEMs (92.0 to 95.8%) after LN exposure was achieved for desiccation periods between 60 and 120 min. Recovery of cryopreserved PEMs of variety Sultany was between 67.0 and 74.6% after desiccation periods between 90-120 min. With DP, the regrowth intensity of cryopreserved PEMs was higher for variety Sokary compared to Sultany. The histological study performed showed that in absence of pretreatment, it was the loading treatment which induced the highest cell plasmolysis, with values of 26, 40 and 50% for meristematic, embryogenic PopI and PopII cells, respectively, compared to their initial state. Sucrose pretreatment induced a 50% plasmolysis only in PopII cells. The loading and vitrification treatments did not cause any additional plasmolysis. No plasmolysis was observed in meristematic or PopI cells. By contrast, the measurement of the surface of all cells revealed a significant decrease in the surface of meristematic cells after pretreatment, but no significant difference after the loading or vitrification treatments. In embryogenic PopI cells, an additional decrease in the cell surface was observed after the PVS2 treatment. The study of nuclei circularity showed a permanent deformation of nuclei of non-pretreated cells of the three cell types. In pretreated PEMs, only the nuclei of PopII cells displayed deformation. Finally, the study of the methylation degree in PEMs by immunolocalization revealed the absence of significant differences between the untreated controls and other experimental conditions. However, the differentiated tissues exhibited a higher percentage of methylated nuclei compared to embryogenic cells, while no stained nuclei were observed in meristematic cells. Our results allowed clarifying the effect of cryopreservation on the structural integrity and on the physiology of date palm PEMs. They also contribute to safeguarding of date palm biodiversity.

Ce travail s’inscrit dans un contexte favorable au développement de nouveaux bétons dans le domaine du génie civil. Il consiste en la mise au point et la caractérisation d un béton renforcé de fibres obtenues à partir des déchets de bois de palmiers dattiers. Une première partie est consacrée à l’étude expérimentale des propriétés thermophysiques des fibres naturelles du palmier dattier. On montre que les facteurs essentiels affectant la conductivité thermique sont la variété du palmier dattier et l’orientation des fibres et que le bois de pétiole de palme est la partie la plus intéressante en tant qu’isolant thermique. les fibres végétales du bois de pétiole constituent, donc une alternative intéressante aux fibres inorganiques et synthétiques .Afin de remédier aux problèmes de stabilité dimensionnelle et de dégradation, on optimise la concentration du prétraitement alcalin nécessaire pour nettoyer et modifier la surface des fibres. Les effets du traitement sont étudiés au moyen d’un microscope électronique à balayage. Les conséquences sur les propriétés mécaniques du traitement alcalin sont également mises en évidence. L’analyse des résultats conduit à choisir une concentration optimale de 0,75 % pour l’hydroxyde de sodium.On s’intéresse ensuite au comportement du matériau composite obtenu à partir de chaux et de fibres de bois de palmier. On propose une démarche expérimentale et théorique originale sur la conductivité thermique, basée sur l’homogénéisation, de différentes formulations du béton de bois de pétiole de palmier ainsi que sur l’influence de la porosité. Finalement ce béton présente d’excellentes performances de point de vue isolation thermique.Finalement, on a procédé à une simulation numérique des phénomènes de transfert de chaleur au sein du béton de pétiole afin de valider le modèle de prédiction théorique choisi. nous avons, en effet refléchi à un modèle numérique inspiré de la modélisation théorique auto-cohérente (HAC) pour prédire la conductivité thermique numérique, basé sur des sphères concentriques d’air et de bois de pétiole occupant le centre de la matrice chaux, afin de balayer numériquement toutes les possibilites de dispositions de charges dans le composite. La dernière partie propose une validation des résultats expérimentaux obtenus à partir du développement d’un modèle tridimensionnel / The growing interest in new concrete and their use in many fields of civil engineering was that we wanted to bring a new approach to the design of a new product consisting of a reinforced concrete with basel end frond palm fibers. This led us to conduct the experimental study of thermal properties of natural fibers of date palm (Phoenix dactylifera L.). The analysis of experimental results showed that the essential factors affecting the thermal conductivity are the variety of date palm and the fiber orientation and that the basel end of the frond palm is the most interesting part as thermal insulation. However, the main problem encountered when using plant fibers as reinforcement is cohesion, bonding with the matrix and dimensional instability so the composite loses its mechanical properties. In this context, an alkaline pretreatment of palm fibers was envisaged to clean and modify the fiber surface to address the problems of dimensional stability of the fibers and degradation before their use as reinforcement in the cement matrix. We also studied the influence of chemical treatment with sodium hydroxide on the mechanical properties of processed samples, they were subjected to the tensile test to estimate the fracture strength for each treatment concentration, the Young's modulus and elongation at break corresponding. Subsequently, we conducted experimental and theoretical research on the thermal conductivity of different formulations of basel end palm wood concrete composite. The study of the theoretical apparent thermal conductivity was based on an approach that relies on a process whereas the material consists of a solid matrix combined with a fluid phase (air). Finally, we performed a numerical simulation of heat transfer phenomena to assess the thermal conductivity of basel end frond palm concrete composite and validate subsequently the theoretical prediction model selected. The results showed that the numerical approach based on the isotropic orientation of the particles in the composite coincides and approaches the physical reality

Dans les zones arides et semi-arides, les performances des systèmes irrigués collectifs et leur durabilité sont souvent remises en question. Le point de départ de notre démarche est le constat que les approches disciplinaires qui ont abordé les performances de ces systèmes restent fragmentaires et ne permettent pas d'identifier les déterminants effectifs des performances ni d'évaluer leurs effets dans un milieu réel fortement anthropisé avec un fonctionnement complexe. Il est ainsi difficile d'établir les interventions les mieux adaptées. Proposer une approche plus intégrée d'analyse du fonctionnement et d'évaluation des performances, tel est l'objectif général de notre recherche appliquée à une oasis du sud tunisien. Notre démarche s'articule en deux principales étapes. La première étape consiste en une analyse diagnostic basée sur une confrontation des perceptions des agriculteurs avec le diagnostic des ingénieurs dans l'optique d'une analyse critique du discours et des pratiques des agriculteurs. Cette étape nous a permis d'identifier les principales contraintes et leurs effets, mais aussi de comprendre les pratiques d'adaptation des agriculteurs aux contraintes de leur environnement. A partir de l'élaboration d'une représentation conceptuelle du fonctionnement de l'aménagement et d'un ensemble d'indicateurs issus de la phase de diagnostic, la seconde étape consiste en deux évaluations successives. Dans un premier temps, l'analyse de la performance de la gestion individuelle et collective de l'irrigation met en évidence le rôle d'un ensemble de déterminants sociotechniques sur l'allongement du tour d'eau, liés à des pratiques inappropriées et à un faible engagement de certains agriculteurs. Dans un second temps, l'analyse des performances quantitatives et qualitatives du palmier dattier met en évidence l'influence de la conduite de l''irrigation, et des contraintes de salinité et d'engorgement en interaction. Les regards croisés de l'hydraulicien et de l'agronome nous ont permis de dégager les principaux mécanismes qui déterminent la stratégie et les pratiques des agriculteurs, et les performances des palmeraies. Notre démarche illustre le besoin d'un changement de posture, des approches normatives classiques et des approches participatives, pour la mise en œuvre d'interventions adaptées. Il s'agit ainsi de comprendre les spécificités locales et le contexte social et historique mais aussi la logique d'action des agriculteurs pour en adapter les changements techniques projetés. Ce travail s'inscrit dans une démarche de recherche-action qui tente de spécifier in fine les priorités d'intervention et d'accompagnement des agriculteurs.

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

Le Sahel est une zone aride aujourd’hui menacée par les changements climatiques qui entrainent une grande vulnérabilité sociale et environnementale. L’agriculture des pays sahéliens doit faire face à cette évolution pour assurer la sécurité alimentaire de leurs populations croissantes. L’utilisation d’espèces végétales de grande plasticité phénologique comme le palmier dattier (Phoenix dactylifera L.,), fait partie des réponses face à des conditions pédoclimatiques difficiles auxquelles peu de plantes sont adaptées. L’objectif de cette thèse est d’améliorer nos connaissances sur les pratiques culturales, les savoirs locaux autour du palmier dattier et la diversité génétique et morphologique de cette espèce afin de promouvoir le développement durable de l’agriculture oasienne au Sahel. Ainsi, nous avons conduit une enquête socio-économique auprès de 30 producteurs de palmier dattier dans 14 villages du Sud-Est du Niger. Parallèlement à cette enquête nous avons collecté 113 échantillons de jeunes folioles, prélevées sur 31 mâles et 82 femelles de palmier dattier dans 19 cuvettes oasiennes. Notre étude a permis d’identifier 19 variétés-populations de palmier dattier distinguées sur la base de la couleur du fruit. Le palmier dattier présente une particularité de double floraison associée à deux saisons de productions de dattes dans le Sahel. La période février-juillet est la plus productive mais l’arrivée précoce des pluies limite la qualité des fruits. L’évaluation des connaissances locales associées à la phœniciculture a permis d’établir que même si les pratiques culturales sont moins développées que dans le Nord du pays ou dans le Maghreb, les profits dégagés par la culture des dattes contribuent considérablement à la survie des ménages. Par ailleurs, l’analyse génétique des palmiers dattiers du Sud-est du Niger a montré qu’ils constituent un groupe original avec une grande diversité génétique. De plus, cette ressource appartient au pool génétique occidental et est l’une des moins introgressée par des contributions génétiques orientales. L'analyse génétique globale révèle un nouveau groupe au Sud-est Niger différent de celui d'Afrique du Nord et soulève la question de son origine. Enfin, nous avons mis en évidence l’existence de traits architecturaux discriminant les palmiers dattiers du Sahel. Nous avons ainsi élaboré un modèle architectural permettant le calcul de l’interception lumineuse et des espacements nécessaires pour une bonne cohabitation des palmiers et des cultures sous-jacentes afin d’optimiser la production agricole. Notre étude a montré que la culture du palmier dattier constitue un élément clé pour l’amélioration des conditions de vie des populations, la lutte contre la malnutrition et l’équilibre agro-écologique dans le Sahel. Elle constitue un préalable indispensable à la conservation, la valorisation et l’amélioration du patrimoine phoenicicole. Enfin, le modèle architectural fonctionnel permettra de mettre à disposition un outil opérationnel pour la gestion durable des cultures du palmier dattier au Sahel. / The Sahel is an arid area threatened by climate change that causes great social and environmental vulnerability. Agriculture in Sahel is facing this change to ensure food security for growing populations. The use of plant species with phenological plasticity such as the date palm (Phoenix dactylifera L.), is one of the responses to hard soil and climate conditions to which few plants are adapted. The objective of this thesis is to improve our knowledge on cultural practices, local knowledge around the date palm and genetic and morphological diversity of this species in order to promote sustainable development of oasis agriculture in the Sahel. Thus, we conducted a socioeconomic survey of 30 date palm farmers in 14 villages in Southeastern Niger. Alongside this survey, we collected 113 samples of young leaflets taken from 31 males and 82 females in 19 date palm oasis basins. Our study identified 19 date palm population varieties distinguished on the basis of the fruit color. Date palm has a special double flowering associated with two fruit production seasons in the Sahel. The February-July period is the most productive but early rains limit fruit quality. The evaluation of local knowledge associated with date palm has shown that even if cultural practices are less developed than in the North of the country or in the Maghreb, the profits from the date cultivation significantly contribute to household survival. Furthermore, genetic analysis of date palms in Southeast of Niger has shown that they are a unique group with high genetic diversity. In addition, this germplasm belongs to the Western gene pool and is one of the least introgressed by oriental genetic contributions. The overall genetic analysis revealed a new group in Southern Niger different from that of North Africa and raises the question of its origin. Finally, we have demonstrated the existence of discriminating architectural features in Sahelian date palms. We have developed an architectural model for the calculation of the light interception and spaces necessary for good cohabitation between date palms and crops to optimize agricultural production. Our study showed that the date palm cultivation plays a key role in improving living conditions of the population, fight against hunger and agro-ecological balance in the Sahel. It is a prerequisite to the preservation, valorization and improvement of date palm genetic resources. Finally, the functional architectural model will enable to provide an operational tool for the sustainable management of date palm cultivation in the Sahel.

Le palmier à huile africain Elaeis guineensis Jacqu. (Arecales : Arecaceae) est une plante tropicale d’intérêt économique et la première source mondiale d’huile végétale. La production d’huile dépend de la pollinisation par des charançons du genre Elaeidobius (Coleoptera : Curculionidae). Ces insectes sont impliqués dans une relation mutualiste spécialisée avec leur plante-hôte : ils se développent au dépend des inflorescences mâles qu’ils détectent par le biais des odeurs émises durant l’anthèse, tandis que les inflorescences femelles sont pollinisées en mimant les odeurs mâles. Une maladie mortelle sévissant en Amérique du sud et qui touche l’E. guineensis a contribué au développement de variétés commerciales d’hybrides interspécifiques, résultat du croisement entre E. guineensis et le palmier à huile sud-américain Elaeis oleifera (Knuth) Cortés. Mais ces hybrides s’avèrent naturellement mal pollinisées et nécessitent l’intervention d’une pollinisation assistée couteuse et contraignante. Cette thèse part de l’hypothèse que la communication chimique qui permet la rencontre entre les deux espèces de palmiers et leurs pollinisateurs respectifs est déficiente chez les hybrides.L’objectif principal de cette thèse a été d’étudier le fonctionnement du système de pollinisation des deux espèces de palmiers afin de comprendre pourquoi les hybrides sont mal pollinisés. L’étude a été conduite dans une plantation commerciale en Equateur, dans laquelle coexistent les deux espèces E. guineensis et E. oleifera avec leur insecte pollinisateur respectif, le charançon africain Elaeidobius kamerunicus Faust. et le charançon sud-américain Grasidius hybridus O’Brien & Beserra (Coleoptera : Curculionidae) et des palmiers hybrides interspécifiques. En utilisant des techniques de piégeages et l’échantillonnages des odeurs florales, nos résultats ont montré le système de pollinisation des deux espèces de palmier est basé sur l’émission d’un signal chimique spécifique et une duperie olfactive, renforcée par un phénomène de thermogénèse. Les deux insectes sont attirés en faible proportion sur les hybrides, qui possèdent une composition chimique intermédiaire à celle des espèces parentales. Des tests physiologiques et comportementaux ont permis d’identifier les composés organiques volatils clés responsables de l’attraction des insectes pollinisateurs.Ce travail devrait contribuer à apporter des connaissances théoriques sur le système de pollinisation du palmier à huile, et permettre d’élaborer des méthodes pratiques de gestion des pollinisateurs afin de réduire les coûts en pollinisation assistée. / The African oil palm Elaeis guineensis Jacqu. (Arecales: Arecaceae) is a tropical plant of economic interest and the world's leading source of vegetable oil. Oil production depends on pollination by weevils of the genus Elaeidobius (Coleoptera: Curculionidae). These insects are involved in a specialized mutualist relationship with the host plant: they develop at the expense of the male inflorescences they detect through the odors emitted during the anthesis, while the female inflorescences are pollinated by mimicking the male odors. E. guineensis is affected by a lethal disease in South America that leads to the development of commercial varieties of interspecific hybrids, resulting from artificial crossing between E. guineensis and the South American oil palm Elaeis oleifera (Knuth) Cortés. However, the natural pollination of these hybrids is inadequate and require the intervention of a costly assisted pollination. This thesis hypothesizes that the chemical communication underlying the successful encountering between each oil palm species and their respective pollinators is deficient in hybrid palms.The main objective of this work was to study the functioning of the pollination system for both oil palm species to understand why natural pollination in hybrids is inefficient. The study was conducted in a commercial plantation in Ecuador, including the two species E. guineensis and E. oleifera present with their respective pollinating insects, the African weevil Elaeidobius kamerunicus Faust. and the South American weevil Grasidius hybridus O'Brien & Beserra (Coleoptera: Curculionidae), as well as interspecific hybrid palms. Using techniques of trapping and sampling of floral odors, our results showed the pollination system of both species of palm is based on the emission of a specific chemical signal and an olfactory deception, reinforced by a phenomenon of thermogenesis. The two insects are attracted in a small proportion to hybrid palms, which have an intermediate chemical composition compare to parent species. Physiological and behavioral tests permit the identification of the key volatile organic compounds responsible for pollinator attraction.This work should contribute to theoretical knowledge about the oil palm pollination system and the development of practical methods for pollinator management to reduce costs in assisted pollination.

Le développement des plantes repose sur le fonctionnement des méristèmes qui sont à la base de la production des organes durant toute la vie post-embryonnaire de la plante. Ce développement repose également sur la définition de frontières d'une part entre les méristèmes et les organes et d'autre part entre les organes. Les gènes NAM/CUC3 de la famille de facteur de transcription à domaine NAC et leur microARN régulateur miR164, jouent un rôle important dans de tels mécanismes chez les eudicotylédones. En plus de leur rôle dans la définition de frontières, ces gènes sont nécessaires à la formation du méristème apical durant l'embryogenèse, et au contrôle de l'architecture de la plante et de ses organes. Sur la base des connaissances acquises chez les eudicotylédones, se posait la question de la conservation de ces gènes et de leur régulation ainsi que leur implication dans le contrôle du développement chez les palmiers (Arecales, Arecaceae) et, de façon plus large, chez les monocotylédones. Dans ce contexte, trois gènes similaires aux gènes NAM/CUC3 ont été isolés chez le palmier à huile (Elaeis guineensis L.), EgNAM1, EgNAM2 et EgCUC3. Ces gènes sont exprimés dans les tissus méristématiques végétatifs et reproducteurs. Notre analyse a révélée une conservation du module de régulation NAM-miR164 chez cette espèce et une divergence en terme de domaine d'expression entre monocotylédones et eudicotylédones, qui pourrait être associée à des différences majeures des régions cis-régulatrices des gènes NAM. L'analyse des profils d'expression des gènes NAM/CUC3 au cours de l'embryogenèse somatique précoce indique des similarités entre le palmier à huile, le maïs et le riz, ainsi qu'une conservation de la régulation via l'auxine comme observé chez Arabidopsis thaliana. Cependant, même si une régulation post-transcriptionnelle via miR164 a été détectée au cours de l'embryogenèse somatique, la répression par l'auxine semble essentiellement transcriptionelle. / Plant development depends on functioning of meristems, which are at the base of organ production during the post-embryonic phase. The development depends also on the definition of boundaries between meristem and primordia but also between organs. NAM/CUC3 genes belonging to the NAC domain transcription factor family and their microRNA regulator miR164 play an important role in these mechanisms in eudicot species. In addition to their role in boundary definition, they are involved in the establishment of the shoot apical meristem during embryogenesis and in the control of the plant and organ architectures. On the basis of data from eudicot species, the conservation of these genes and their regulation, and their involvement in meristem functioning in palm species (Arecales, Arecaceae) and more generally in monocot species was still an open question. In this context, three NAM/CUC3-related genes have been isolated in oil palm (Elaeis guineensis L.), EgNAM1, EgNAM2 and EgCUC3. Theses genes are expressed in both vegetative and reproductive meristematic tissues. Our analysis revealed the conservation of the NAM-miR164 regulatory module in this species and a divergence in term of expression pattern between monocots and eudicots, which may be related to differences in cis-regulatory regions of NAM genes. In contrast the expression pattern of NAM/CUC3 during somatic embryogenesis indicates similarity in the timing of expression between oil palm, maize and rice and also a conservation of the auxin-dependent regulation of NAM genes during this developmental phase as observed in Arabidopsis thaliana. However, even if miR164-dependent post-transcriptional regulation of NAM genes was detected during somatic embryogenesis, auxin-dependent repression seems to be essentially through transcriptional regulation.

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