L'objectif de cette thèse est d'étudier les propriétés de variétés toriques particulières. La thèse est divisée en trois parties, les deux premières étant fortement liées. Dans la première partie, nous étudions des variétés algébriques associées aux processus de Markov sur les arbres. A chaque processus de Markov sur un arbre on peut associer une variété algébrique. Motivé par la biologie, nous nous concentrons sur les processus de Markov dé finis par une action de groupe. Nous étudions les conditions pour que la variété obtenue soit torique. Nous donnons un résultat où les variétés obtenues sont normales, ainsi que des exemples où elles ne le sont pas. L'une des principales méthodes que nous utilisons est la généralisation des notions de prises et de réseaux introduites dans [BW07] à des groupes abéliens arbitraires. Dans notre contexte, les réseaux forment un groupe qui agit sur la variété. Par ailleurs, l'espace ambiant de lavariété est la représentation régulière de ce groupe. Le principal problème ouvert que nous essayons de résoudre dans cette partie est une conjecture de Sturmfels et Sullivant [SS05, Conjecture 2] indiquant que le schéma a fine associé au modèle 3-Kimura estdé fini par un idéal engendré en degré 4. Notre meilleur résultat dit que le schéma projectif associé peut être dé fini par un idéal engendré en degré 4. Avec Maria Donten -Bury, nous proposons une méthode pour engendrer l'idéal associé à la variété pour tous les modèles. Nous montrons que notre méthode fonctionne pour de nombreux modèles ainsi que pour les arbres si et seulement si la conjecture de Sturmfels et Sullivant est vraie. Nous présentons quelques applications, par exemple au problème d'identi abilité en biologie. La deuxième partie concerne les variétés algébriques associées aux graphes trivalents pour le modèle de Jukes-Cantor binaire. Il s'agit d'un travail en commun avec Weronika Buczyńska, Jarosław Buczyński et Kaie Kubjas. La variété associée á un graphe peut être représentéevpar un semi-groupe gradué. Nous étudions les liens entre les propriétés du graphe et le semigroupe. Le théorème principal borne le degré en lequel le semi-groupe est engendré par le premier nombre de Betti du graphe, plus un. Dans la dernière partie, nous étudions la structure de la catégorie dérivée des faisceaux cohérents des variétés toriques lisses. Dans un travail commun avec Michał Lasoń [LM11], nous construisons une collection fortement exceptionnelle complète de fi brés en droites pour une grande classe de variétés toriques complètes lisses dont le nombre de Picard est égal á trois. De nombreuses questions concernant le type de collections auxquelles on peut s'attendre sur les variétés toriques de certains types sont encore ouvertes. A ce titre, nous prouvons que Pn éclaté en deux points ne possède pas de collection fortement exceptionnelle complète de fibrés en droites pour n assez grand. Ceci fournit une collection infi nie de contre-exemples à la conjecture de King. Le premier contre-exemple est dû à Hille et Perling [HP06]. Récemment, des contre-exemples ont également été trouvés par E mov [E ] dans le cadre des variétés de Fano. Nous allons travailler sur le corps des nombres complexes C. Toutes les variétés considérées sont des variétés algébriques dans le sens de [Har77]. / The aim of this thesis is to investigate the properties of special toric varieties. The thesis is divided into three parts. The first two of them are strongly related to each other.In the fi rst, main part we study algebraic varieties associated to Markov processes on trees. To each Markov process on a tree one can associate an algebraic variety. Motivated by biology, we focus on Markov processes de fined by a group action. We investigate underwhich conditions the obtained variety is toric. We provide conditions ensuring that the obtained varieties are normal, as well as give examples when they are not. One of the main tools we use is the generalization of the notions of sockets and networks introduced in [BW07] to arbitrary abelian groups. In our setting the networks form a group, that acts on the variety. Moreover the ambient space of the variety is the regular representation of this group. The main open problem that we address in this part is a conjecture of Sturmfels and Sullivant [SS05, Conjecture 2] stating that the afi ne scheme associated to the 3-Kimura model is de fined by an ideal generated in degree 4. Our strongest result states that the associated projective scheme can be generated in degree 4. Together with Maria Donten -Bury we also propose a method for generating the ideal defi ning the variety for any model. We prove that our method works for many models and trees if and only if the conjecture of Sturmfels and Sullivant holds. We present some applications, for example to theidenti ability problem in biology. The second part concerns algebraic varieties associated to trivalent graphs for the binary Jukes-Cantor model. It is a joint work with Weronika Buczyńska, Jarosław Buczyński and Kaie Kubjas. In case of the graph, the associated variety can be represented by a graded semigroup. We investigate the connections between properties of the graph and the semigroup. The main theorem bounds the degree in which the semigroup is generated by the first Betti number of the graph plus one. Due to connections with the first part much of the terminology that we use is either a specialization or generalization of previous de finitions. From the one hand, as we are working with graphs with possible loops the notions of leaves, nodes and valency are more subtile than for trees. From the other hand, as we are dealing only with the binary Jukes-Cantor model, sockets and networks have got a very special form. In the last part we study the structure of the derived category of coherent sheaves for smooth toric varieties. As a result of a joint work with Michał Lasoń [LM11] we construct a full, strongly exceptional collection of line bundles for a large class of smooth, complete toric varieties with Picard number three. Many questions concerning what kind of collections should be expected on toric varieties of certain types are still open. As a contribution we prove that Pn blown up in two points does not have a full, strongly exceptional collection of line bundles for n large enough. This provides an in finite collection of counterexamples to King's conjecture. The first such counterexample is due to Hille andPerling [HP06]. Recently also counterexamples in the Fano case were found by E mov [E ].

Résumé Le genre Bertiera appartient à la tribu monogénérique des Bertiereae. Les espèces de ce genre sont constituées d’arbrisseaux, d’arbustes, quelques fois de lianes, rarement de plantes herbacées. Dans cette étude, les caractères morphologiques sont détaillés, une attention est portée sur la morphologie des pollens et de l’exotesta, caractères taxonomiques importants dans la systématique des Rubiaceae. Le genre Bertiera est morphologiquement assez polymorphe au niveau du type biologique, de la forme et la taille des stipules, de la forme et la base du limbe, de l’architecture des inflorescences, de la forme du calice, la forme et la couleur du fruit à maturité. Malgré ce grand polymorphisme, la combinaison des caractères des stipules, des feuilles, des inflorescences et des fruits permet de reconnaître les individus appartenant à ce genre. L’étude sur la phylogénie du genre Bertiera est faite sur base du gène rbcL et des régions intergéniques psbA-trnH et trnC-ycf6. La position du genre Bertiera comme soeur de tous les autres genres de la tribu des Coffeeae est confirmé, il est maintenu au sein de la tribu monogénérique des Bertiereae. La monophylie du genre est fortement supportée par les données combinées. La monophylie des sous-genres est également fortement supportée. La faible résolution des arbres phylogéniques ne permet pas de déterminer les relations entre les espèces au sein des sous-genres. psbA-trnH et trnC-ycf6, bien qu’assez polymorphes, s’avèrent ne pas être de bons marqueurs pour la phylogénie des Bertiera. L’analyse de la distribution du genre Bertiera en Afrique montre qu’il est distribué principalement dans toute la Région Guinéo-Congolaise. Le Domaine Bas-Guinéen constitue le principal centre de diversité de ce genre en Afrique. Le Domaine Haut-Guinéen et le Domaine Congolais associé à la zone de Transition Guinéo-Congolaise/Zambézienne et la Mosaïque Régionale du Lac Victoria constituent des centres de diversités secondaires. L’endémisme des espèces est marqué dans les îles, et dans la zone de Transition Régionale Guinéo-Congolaise/Zambézienne. D’après l’analyse parcimonieuse de l’endémicité et du taux d’endémisme élevé (25 %), le Domaine Bas-Guinéen constitue le principal centre d’endémisme et probablement le centre de diversification de ce genre en Afrique. L’étude de l’écologie et de la phénologie des espèces du genre Bertiera montre que de manière générale, les espèces sont sympatriques et occupent les habitats variés. La période de floraison est liée au type biologique et à l’amplitude écologique. Les espèces à port arbuste de sous-bois ne fleurissent qu’une seule fois et à une période bien définie de l’année alors que les espèces à port arbuste à large amplitude écologique et les espèces à port arbrisseau fleurissent plusieurs fois au cours de l’année. Il n’existe pas de décalage de période de floraison et/ou de fructification entre les espèces. Des analyses morphométriques ont été réalisées en vue de préciser la délimitation taxonomique au sein du complexe d’espèces formé par B. annobonensis, B. batesi, B. laxa, B. pedicellata et B. thollonii. Il en ressort que B. annobonensis doit être considéré comme un synonyme de B. pedicellata et que B. thollonii devient une variété de B. batesii. La révision taxonomique des espèces du genre Bertiera est faite pour l’Afrique. Cette révision est exécutée suivant les méthodes de taxonomie classique. Deux sous-genres sont reconnus au sein du genre Bertiera. Au total 42 espèces sont acceptées. B. conferta, B. nimbae (non encore formellement publiés par leur auteurs) et B. lejolyana sont nouvelles pour la science. Une clé d’identification des espèces est donnée pour chaque sous-genre. Le traitement taxonomique complet de chaque espèce est donné (synonymie, description, habitat, distribution et carte de distribution, et enfin spécimens examinés). Abstract The genus Bertiera belongs to the monogeneric tribe Bertiereae. Species of this genus are shrubs, treelets, sometimes lianas, rarely herbaceous plants. In this study, morphological characters of the genus are reviewed, particularly those related to pollen and the seed-coat (exotesta), significant taxonomic characters in the systematics of the Rubiaceae. The genus Bertiera is morphologically rather polymorphic with regard to habit, form and size of the stipules, form and base on the limb, architecture of the inflorescences, shape and colour of the fruit in maturity. However, in spite of this great polymorphism, the combination of characters of stipules, leaves, inflorescences and fruits allows to recognize individuals to belong to this genus. The study of the phylogeny of the genus Bertiera is made on the basis of the gene rbcL and intergenic-spacer psbA-trnH et trnC-ycf6. The position of the genus as sister of all the other genera of the tribe of Coffeeae is confirmed, and it’s maintained within the monogeneric tribe Bertiereae. The monophyly of the genus is strongly supported by combined data. The monophyly of the two the subgenera is also strongly supported. The weak resolution of the phylogenic trees does not make it possible to determine the relations between the species within the subgenera. psbA-trnH et trnC-ycf6, although enough polymorphic, are no good markers for the phylogeny of Bertiera. The study of the distribution of the genus Bertiera in Africa shows that it’s distributed mainly in the Guineo-Congolian Region. The Lower-Guinea Domain constitutes the principal centre of diversity of this genus in Africa. The Upper-Guinea Domain and the Congolain Domain associated with the Guineo-Congolian/Zambezian Regional Transition zone and the Regional Mosaic of the Lake Victoria constitutes secondary centres of diversity. Endemism of the species is more appreciable in the islands, and in the Guineo-Congolian/Zambezian Regional Transition zone. According to the parsimonious analysis of the endemicity and the higher rate of endemism of species (25 %), the Lower-Guinea Domain constitutes the centre of endemism and probably the centre of diversification of this genus in Africa. The study of the ecology and the phenology of the species of the genus Bertiera shows that species are sympatric and occupy a variety of habitats. The flowering time is related to the habit and the ecological variation of the species. Species having treelet habit and living under wood flowers only once and at one well defined period of the year whereas species having treelet habit with broad ecological variation and the species having shrub habit flower several times during the year. There is not time difference of flowering and/or fructification period between species. Morphometrics analyses are carried out in order to specify the taxonomic delimitation within the complex of species formed by B. annobonensis, B. batesii B. lax B. pedicellata and B. thollonii. The results reveal that B. annobonensis must be regarded as a synonym of B. pedicellata and that B. thollonii becomes a variety of B. batesii. The taxonomic revision of the species of the genus Bertiera is carried out for Africa. This revision is executed according to the traditional methods of taxonomy. Two subgenera are recognized within this genus Bertiera. At all, 42 species are accepted. B conferta, B nimbae (not yet formally published by their authors) and B lejolyana are new for science. A key to identification of the species is given for each subgenus. The complete taxonomic treatment of each species is given (synonymy, description, habitat, distribution and distribution map, and finally the list of specimens observed).

En Europe les termites du genre Reticulitermes (Isoptera : Rhinotermitidae) sont distribués dans la zone méditerranéenne, mais leur présence en milieu urbain est en cours d'expansion vers le Nord, et en dehors de leur aire de répartition naturelle.<br />Récemment un nouveau phénotype, R. sp. nov., a été identifié en milieu urbain en France et dans le Nord de l'Italie. La distribution ponctuelle des points de récolte et sa rareté en milieu naturel avaient suggéré une importation liée à l'activité humaine, comme cela est le cas pour de nombreuses espèces invasives. L'objectif de ce travail était de définir sa position systématique au sein du genre Reticulitermes et d'identifier son origine géographique.<br />Dans un premier temps, nous avons étudié les composés présents sur la cuticule des différentes espèces de termites Reticulitermes européens par chromatographie en phase gazeuse (GC) et GC couplée à la spectrométrie de masse. Nous avons montré l'existence d'un pattern original d'hydrocarbures pour ce phénotype, différent des autres espèces connues dans son aire de répartition, ainsi que de fortes similarités chimique et morphologique avec les populations de la région Est-méditerranéenne (Grèce, Israël, Turquie).<br />Nous avons également employé une approche moléculaire (séquençage de segments d'ADN mitochondrial et nucléaire) pour définir des relations phylogénétiques au sein du genre Reticulitermes, ce qui a permis de confirmer l'originalité du phénotype.<br />Les données moléculaires obtenues, en accord avec les données chimiques, à la fois par analyse séparée et combinée (évidence totale), suggèrent une origine des populations de R. sp. nov. à partir d'un refuge balkanique en suivant des routes de colonisation postglaciaires. Ceci nous permet donc d'élever ces populations à un statut spécifique, en proposant pour cette nouvelle espèce le nom de Reticulitermes urbis.

La spéciation et la diversification sur les iles sont des processus évolutifs tirés par de nombreux facteurs tels qu’histoire géologique et complexité topographique. Réciproquement, l’histoire évolutive d’une espèce contribue à expliquer ses traits biologiques et écologiques actuels. J’ai cherché à analyser ces patrons et processus à travers un système modèle présent à travers toutes les régions tropicales du monde : les Ficus et leurs insectes pollinisateurs (Hymenoptera : Chacidoidea). Plus particulièrement je me suis focalisée sur les Ficus du sous genre Sycomorus et leurs pollinisateurs, les insectes du genre Ceratosolen. Les deux objectif principaux de ma thèse ont été de : (1) étudier l’histoire biogéographique des espèces de Ceratosolen des Philippines à partir des reconstructions phylogénétiques et (2) étudier quelques aspects de la biologie et de l’écologie de ces espèces et de les relier à leur histoire évolutive. Pour l’objectif 1, nous montrons que, comme la plupart des biota des Philippines, les Ceratosolen sont arrivés du sud par Palawan ou par l’archipel de Sulu, à de multiples reprises. Il semble que l’histoire géologique, les bras de mer profonds et les changements de niveau des mers du Pléistocène ont une valeur explicative faible pour comprendre la distribution et la diversification des groupes d’espèces. Les facteurs importants seraient plutôt la complexité topographique des iles, les distances entre iles, la capacité intrinsèque de dispersion des insectes et la spécialisation écologique. Pour l’objectif 2 nous avons étudié les traits suivants : la modification des pattes arrière, la durée de vie, l’activité journalière, la structuration génétique spatiale et la perception des odeurs de figues réceptives. Nous montrons que les pattes postérieures modifiées de C. corneri ont des propriétés hydrophobes plus fortes que celles, non modifiées, de son proche parent, C. jucundus. Le caractère hydrophobe de ces pattes permet aux males de C. corneri de respirer même submergé dans du liquide dans les figues. Cette adaptation est probablement le résultat de la sélection sexuelle car ces males peuvent émerger plus tôt de leurs galles pour féconder les femelles. Nous montrons ainsi comment un trait de la figue, la quantité de liquide, contraint la morphologie et le comportement du pollinisateur. Par ailleurs nous documentons plusieurs cas de coexistence locale de plusieurs espèces de pollinisateurs associées à F. septica. Dans un site nous montrons que les deux espèces de pollinisateurs diffèrent par leur durée de vie mais débutent leur activité en même temps. De plus, F. septica et ses clades de pollinisateurs noirs présentaient une structure géographique similaire. Ce patron a pu apparaitre dans le contexte de barrières géographiques fortes, menant à l’isolement, à l’adaptation locale et finalement, à la co-diversification. Nous montrons que la coexistence de pollinisateurs a probablement été rendue possible par un déplacement initial de caractère suivi d’une extension d’aire. Finalement, nous fournissons des éléments montrant que les variations géographiques d’odeurs de figues réceptives ne limitent pas l’expansion géographique des insectes pollinisateurs. Ceci est confirmé par nos résultats sur la gamme d’odeurs perçues par les insectes. Nous montrons que cette perception était fortement dépendante des stimuli rencontrés. Ainsi nous voyons une convergence des odeurs perçues entre insectes partageant un même hôte. Ceci est une démonstration de la plasticité évolutive du système de perception des odeurs des insectes. Ainsi notre travail explore des aspects historiques et biologiques de l’ensemble des Ceratosolen des Philippines, avec une focalisation sur la diversification en cours dans le système Ficus septica-insectes associés. La suite du travail abordera les moteurs biologiques et les processus biologiques tels que la co-spéciation ou le partage de pollinisateurs que nous avons documentés ici. / Speciation and diversification in islands are evolutionary processes that are driven by many factors such as geological history and topographic complexity. In turn, the evolutionary history of a species contributes to explaining its present biological and ecological traits. In wanting to investigate these patterns and processes, I chose a model system that is present throughout the tropical areas of the world: the figs (genus Ficus) and fig wasps (Hymenoptera: Chalcidoidea). Specifically, I focused on a subgroup of this model system: the subgenus Sycomorus figs and their associated pollinators, the Ceratosolen wasps. The two main objectives of this thesis were: (1) to investigate the biogeographic history of the Philippine Ceratosolen species using phylogenetic tree reconstructions and (2) to investigate certain biological and ecological traits of Philippine Ceratosolen species and to relate these traits to their evolutionary history. For Objective 1, we have shown that, like most Philippine biota, Ceratosolen wasps most likely arrived from the south of the Philippines via Palawan or the Sulu archipelago. It is likely that geological history, deep-water barriers and Pleistocene sea-level changes were not major factors explaining the distribution and diversification of these species groups. They are most likely affected by other factors such as island topographic complexity, distances between islands, intrinsic wasp dispersal ability and ecological specialization. For Objective 2, we specifically looked at the following wasp traits: hind leg modifications, life span and daily activity, spatial genetic structuring and odour perception. We have shown that male C. corneri modified hind legs were able to repel liquids more than its close relative, C. jucundus, that has unmodified hind legs. The hydrophobicity of these hind legs allows C. corneri male wasps to respire even when they are submerged in fig liquid. This adaptation is probably a response to sexual selection because these male wasps now have the ability to emerge earlier to search for mates. We have thus shown how fig functional traits, i.e. amount of fig liquid, can constrain fig wasp morphology and behaviour. Moreover, in the F. septica system, we documented several instances of multiple pollinator species associating with F. septica. In one site, these two pollinator species differed in life span, but are active the same time. Also, F. septica and its black pollinator clades exhibited similar geographic structuring. This could originally be due to strong geographic barriers leading to isolation, local adaptation, and finally co-diversification. We also show the co-existence of pollinating species in an area which probably had been brought about by initial character displacement and subsequent range expansion. Lastly, we provide evidence that receptive fig odours do not constrain the species specificity of the interactions. This was further supported by our results on the range of wasp odour perception. We saw that odour perception in fig wasps is highly dependent on the olfactory stimuli. Convergence in odour perception was seen when wasps shared hosts and divergence was demonstrated when wasp species were constrained to respond to different scent profiles. This is remarkable evidence of the evolutionary plasticity in the insect odour perception system. Thus, this work explored aspects of the history and biology of Philippine Ceratosolen, as a whole, with a focus on the current on-going diversification processes in the Ficus septica-wasp system. Future work should look at the biological drivers of evolutionary processes such as co-speciation and pollinator sharing that we have documented here.

Comprendre l'émergence des patrons de richesse biologique sur Terre intéresse les écologues et les biologistes de l'évolution depuis des décennies. La diversité en un lieu résulte d'une combinaison de processus liés à la diversification, à la dispersion et au temps. Afin d’évaluer le rôle relatif de ces différents facteurs pour mieux comprendre comment les patrons de diversité se sont mis en place, nous utilisons ici les méthodes les plus récentes basées sur des phylogénies moléculaires. Dans une première partie, nous nous sommes intéressés au gradient latitudinal de diversité des mammifères: le fait qu'il y ait plus d'espèces dans les régions tropicales que dans les régions tempérées. Pour les mammifères, nous montrons que dans les tropiques, la spéciation est plus forte, et l'extinction plus faible que dans les zones tempérées. Chez les carnivores, cependant, nous montrons que le gradient latitudinal de diversité pourrait être indépendant des taux de diversification, mais plutôt expliqué par une dispersion forte des zones tempérées vers les zones tropicales. Dans une deuxième partie, nous nous sommes intéressés à l'identification de facteurs intrinsèques et extrinsèques pouvant jouer un rôle dans la diversification des lignées. Nous avons choisi d'étudier l'impact de la migration sur la diversification des oiseaux et l'impact de la température sur la diversification des mammifères. Dans une dernière partie, et dans le contexte du réchauffement climatique actuel, nous nous sommes interrogés sur la façon d'utiliser les outils phylogénétiques pour conserver la biodiversité. / Understanding how specific richness is distributed on Earth has been a priority for ecologists and evolutionary biologists for decades. Species richness in a given place results from a combination of processes linked to diversification rates, dispersal rates, and time. In order to evaluate the relative role of these different factors and gain a better understanding of how biodiversity patterns have been shaped, we use up-to-date methodologies, based on molecular phylogenies. The first part concerns the latitudinal diversity gradient, that is how species richness decreases from the tropics to the temperate regions. For mammals, we show that speciation is higher and extinction lower in the tropics than in temperate regions. For Carnivora, however, we show that the latitudinal diversity gradient could be independent from diversification rates, and rather explained by high rates of dispersal from temperate to tropical regions. The second part is focused on the identification of intrinsic and extrinsic factors that might play a role in the diversification of lineages. We study the impact of migration on bird diversification and the impact of temperature on mammal diversification. Finally, we investigate if and how phylogenetic inference tools can be useful for the conservation of biodiversity in a changing world.

Notre travail a consisté à rechercher des éléments génétiques nouveaux associés aux souchesde Streptococcus agalactiae (SGB) responsables de méningites néonatales (MNN).L'amplification au hasard des ADN génomiques a identifié 3 fragments prophagiquesassociés aux souches à haut risque de MNN. Trente-six phages ont été isolés à partir desouches invasives et non invasives de SGB. La caractérisation moléculaire a défini sixgroupes moléculaires. L'étude du spectre lytique a montré des particularités pour chacun dessix groupes moléculaires. L'étude des capacités métaboliques de souches de SGB a montréque les souches lysogènes appartenant aux lignées phylogénétiques impliquées dans les MNNet présentent des pertes cataboliques. Les transferts génétiques horizontaux qui marquent lesclones des MNN ne semblent pas jouer un rôle dans la résistance aux macrolides. Desmécanismes de transduction ont joué un rôle important dans l'émergence de lignéesphylogénétiques impliquées dans les MNN. / We tried to identify new genetic elements in the genome of Streptotoccus agalactiae (SGB)strains responsible for neonatal meningitis (MNN). Three prophage-related DNA elementswere identified by randomly amplified polymorphie DNA analysis significantly associatedwith SGB strains presented a high risk of causing MNN. Thirty-six phages were isolated from invasive and non invasive SGB strains. Molecular characterization of phage DNA identified six distantly related molecular groups. The various phage groups had specifie lytic activities.The lysogenic strains belonging to phylogenetic lineages most involved in MNN presented catabolic losses. The horizontal gene transfers that mediate mobile genetic elementsrecognized as markers of highly virulent clones do not seem to be have played a role in theemergence of macrolide resistance. Ali our results indicate that transduction may have play arole in the emergence of phylogenetic lineages implicated in MNN.

Le genre Iris appartenant à la famille des Iridacées comprend plus de 220 espèces distribuées à travers l’hémisphère Nord. La section Oncocyclus (Siems.) Baker de ce genre est confinée au Sud-ouest de l’Asie et comprend plus de 65 espèces au statut taxonomique souvent discuté.La présente étude porte sur le complexe d’espèces d’Iris évoluant dans les pays de la Méditerranée orientale : Liban, Syrie, Jordanie, Palestine/Israël, Arménie, Turquie et Iran.Le taux d’endémisme au sein de ce genre est relativement élevé et la cueillette excessive ainsi que la destruction de leurs habitats menace un grand nombre de ces espèces.En vue de préciser le statut taxonomique des espèces et d’élucider les relations phylogénétiques qui les relient plusieurs méthodes sont employées : l’analyse de la taille du génome, l’étude du caryotype, l’organisation du génome basée sur la localisation des gènes ribosomiques et l’étude de la structuration de la diversité génétique et la phylogénie basée sur des marqueurs moléculaires nucléaires et chloroplastiques.Les études de laboratoires sont complétées par des travaux de terrain afin de suivre l’évolution de la dynamique des taxons endémiques du Liban en vue de leur préservation.Au cours de notre étude, les régions ITS, TrnL-F et matk de tous les iris du Liban et 20 Oncocylus de la région Est-Méditerranéenne ont été séquencées pour construire les arbres phylogénétiques. Les deux techniques FISH et Feulgen ont été appliquées sur plusieurs espèces Oncocyclus du Liban. Des études cytogénétiques approfondies ont été menées sur toutes les espèces d’Iris collectées. / The Iris genus belonging to the Iridaceae family includes over 220 species distributed throughout the Northern Hemisphere. The Oncocyclus section (Siems.) Baker is confined to the Southwest Asia and includes more than 65 species with a discussed taxonomic status.This study focuses on the Iris species complex evolving in the countries of the Eastern Mediterranean Region: Lebanon, Syria, Jordan, Palestine / Israel, Armenia, Turkey and Iran.The rate of endemism within this genus is relatively high. The overharvesting and the destruction of their habitats threaten many of its species.To clarify the taxonomic status of the species and to elucidate the phylogenetic relationships that connect them, several methods are used: the analysis of the genome size, the study of the karyotype, genome organization based on the ribosomal genes location and the study of genetic diversity and phylogeny based on nuclear and chloroplast molecular markers.Laboratory studies are complemented by field work to monitor the dynamics of Lebanon's endemic taxa for their preservation.In our study, the ITS regions, trnL-F and matK of all Lebanese irises and 20 Oncocylus irises of the East Mediterranean region were sequenced to construct phylogenetic trees. Both techniques FISH and Feulgen were applied to several Lebanese Oncocyclus species. Extensive cytogenetic studies have been conducted on all species of collected Iris taxa.

La phylogénie moléculaire reconstruit des relations de parenté entre unités évolutives, en se basant sur des changements structurels au niveau moléculaire (ADN, protéines). Elle constitue donc un outil précieux pour déchiffrer l'évolution spatio-temporelle de la biodiversité. Le présent travail examine l'histoire évolutive d'un groupe de criquets (Insecta: Orthoptera: Caelifera), par le biais de méthodes phylogénétiques (parcimonie, maximum de vraisemblance et bayésienne) et de datation, appliquées à l'étude de séquences d'ADN nucléaire et mitochondrial combinées. Dans un premier temps, nous étudions la sous-famille Melanoplinae (Orthoptera: Acrididae) et l'une de ses tribus, Podismini, pour éclaircir leur histoire évolutive, la resituer dans un contexte paléobiogéographique, et la mettre en relation avec la taxonomie existante. Dans un deuxième temps, les méthodes de reconstruction phylogénétiques et de datation sont appliquées à l'étude de la dynamique de l'évolution concertée au sein de l'espèce Podisma pedestris, en analysant le polymorphisme intra- et interindividuels de l'ADN ribosomal, i.e. gènes et pseudogènes d'ITS1.

Parmi les paramètres influençant l'inférence d'arbres phylogénétiques, nous nous sommes penchés d'une part sur (i) l'utilisation et l'efficacité de différents marqueurs et (ii) l'influence de la radiation évolutive (la succession rapide d'événements de spéciation) dans la construction d'arbres phylogénétiques et, d'autre part, sur l'applicabilité du modèle de substitution nucléotidique GTR (General Time Reversible). La première partie de ce travail étudie l'évolution des cétacés en se basant sur les séquences des génomes mitochondriaux, sur le motif d'insertion de rétroposons SINEs (short interspersed elements) nouvellement isolés et les loci nucléaires de ces derniers. Le choix des cétacés est motivé par la présence, durant leur évolution, de radiations évolutives, qui sont propices au tri différentiel de lignées généalogiques: si des séquences de gènes ou des allèles restent polymorphes entre des événements de spéciations, il est possible, et même probable, d'observer une incompatibilité entre les histoires évolutives de ces marqueurs, malgré que celles-ci soient bien correctes. Nous abordons l'étude du tri différentiel des lignées généalogiques par le biais des SINEs, dont l'insertion aléatoire et irréversible confère à ces marqueurs un risque de convergence particulièrement faible. Notre approche multi-marqueur nous permet de reconstruire un arbre robuste à partir duquel nous analysons ces différents marqueurs à l'aide des rapports signal/bruit (la qualité du contenu informatif du marqueur) et effort/signal (les efforts à mettre en oeuvre pour obtenir du signal phylogénétique). Nous discutons également les relations conflictuelles/incorrectes obtenues à partir des différents marqueurs, notamment des motifs d'insertion de SINEs pour lesquels nous décrivons un test objectif nous permettant de différencier le tri différentiel de lignées généalogiques et la convergence. Les modèles de substitutions nucléotidiques sont à la base de nombreuses méthodes d'inférence phylogénétiques. Parmi ces modèles, le modèle GTR est un des plus complets et des plus utilisés. Waddell and Steel [1997] ont décrit une procédure qui permet d'estimer les distances et les taux instantanés de substitution pour des séquences évoluant selon les hypothèses du modèle GTR. Il existe néanmoins des conditions qui rendent cette procédure, et donc l'utilisation du modèle GTR, inapplicables. Nous avons simulé l'évolution de séquences d'ADN le long de 12 arbres caractérisés par un ensemble de conditions biologiquement plausibles (différentes longueurs de branches, des conditions de (non-)homogénéité de la matrice de taux instantanés de substitution et différentes longueurs de séquences). Pour chaque ensemble de conditions, nous avons évalué (i) l'applicabilité du modèle GTR et (ii) la qualité des alignements obtenus à partir des données simulées. Nos résultats indiquent que l'inapplicabilité de la procédure de Waddell and Steel [1997] peut effectivement être considérée comme un problème pratique car elle apparaît avant les difficultés d'alignement (étape nécessaire et préalable à toute inférence phylogénétique). La probabilité de cette inapplicabilité dépend du taux de substitution et de la taille des données.

Ce manuscrit décrit la distribution géographique des génotypes de Mycobacterium tuberculosis dans une large partie de la Chine, et l'étude d'une éventuelle corrélation avec la vaccination BCG et la résistance aux antibiotiques. La prévalence de la résistance a été analysée dans 10 provinces, et les mutations responsables de la résistance à la rifampicin et à l'INH ont été recherchées. La distribution des différents génotypes a été analysée par spoligotypage, par l'identification de délétions génomiques et par l'analyse du polymorphisme de répétitions en tandem (MLVA). Le génotype Beijing représente 55 à 93% des souches dans les provinces étudiées, avec un gradient allant du Sud vers le Nord de la Chine. Plusieurs autres familles sont identifiées, toutes appartenant à la clade dite " Moderne ". Les familles " Chine 2 " et " Chine 3 " qui représentent l'essentiel des autres souches sont rares en dehors de la Chine. Quelques souches de la famille CAS (Central Asia) sont également rencontrées dans une province et un ancêtre possible de la lignée Beijing dans une autre. La prévalence de la résistance aux antibiotiques a été mesurée parmi plus de 2000 isolats de 10 provinces. Le pourcentage de souches résistantes à au moins une drogue est de 45% et celui des souches multirésistantes est d'environ 29%. En Chine, à la différence d'autres pays, aucune corrélation n'est observée entre le génotype Beijing et la vaccination BCG. La distribution des mutations du gène rpoB a été déterminée ainsi que les mutations responsables de la résistance à l'INH. Aucune mutation n'est observée dans les gènes oxyR et ahpC. Cette étude est la première étude de grande envergure effectuée en Chine sur la diversité génétique de M. tuberculosis et sur les mécanismes de résistance aux antibiotiques.