La constante hausse d’activités humaines, provoquant la destruction des habitats naturels, a mené à l’extinction de plusieurs espèces. La diversité génétique jouant un rôle primordial dans le potentiel évolutif d’une espèce, la conservation génétique fournit de plus en plus d’outils pour préserver la biodiversité. Le Chevalier cuivré (Moxostoma hubbsi), espèce menacée exclusive au Québec, a une distribution extrêmement restreinte, limitée à la Rivière Richelieu et à une courte section du fleuve Saint-Laurent. Etonnamment, cette population unique et vieillissante possède un niveau de diversité génétique très élevé sans signe apparent de consanguinité, alors que son histoire démographique récente ainsi que les divers estimés de taille effective suggèrent un déclin graduel échelonné sur une longue période temporelle. Les résultats de ce mémoire mettent en évidence le potentiel des données génétiques dans un plan de rétablissement et identifient certains facteurs pouvant influencer l’impact génétique d’une réduction de taille chez les espèces à long temps de génération. / Increasing human activities have caused destruction and fragmentation of natural habitats, leading to the extinction of many species. Since genetic diversity plays an important role in the evolutionary potential of a species, conservation genetics is increasingly providing adequate tools needed towards the preservation of biodiversity. The Copper redhorse (Moxostoma hubbsi), an endangered species of Québec, has an extremely restricted distribution, limited to the Richelieu River and a short section of the St.Lawrence River. Surprisingly, this unique and ageing remaining population exhibits a high level of genetic diversity without sign of inbreeding, where recent demographic history and effective population size estimates suggest a gradual demographic decline scaled on a large time period. Our results clearly demonstrate the potential of genetic data towards effective conservation, as well suggesting that long generation times may act as a buffering effect contributing to reduce the pace of genetic diversity erosion in threatened species.

L'organisation du cytosquelette d'actine chez Saccharomyces cerevisiae nécessite plusieurs protéines dont la profiline, impliquée dans la polymérisation des filaments d'actine. Les cellules pfy1 [delta] présentent un phénotype anormal; les granules corticaux sont dépolarisés et il y a absence de câbles d'actine visibles. Le gène SYP1 a été identifié en tant que suppresseur de la souche pfy1 [delta]. Nous avons étudié SYP1 dans le but de lui attribuer une fonction cellulaire. La surexpression de SYP1 dans les souches bni1 [delta], cdc10 [delta], chs5 [delta], end3 [delta] et sla2 [delta] provoque un retard important de la croissance tandis qu'elle corrige le défaut de bourgeonnement de la souche arf3 [delta] ainsi que le défaut d'endocytose des souches ede1 [delta], sla1 [delta] et sac6 [delta]. La localisation cellulaire dans des souches mutantes révèle que Syp1p est délocalisée dans les souches bni1 [delta], cdc10 [delta], cdc12-6, chs1 [delta] et cla4 [delta]. Ces résultats nous permettent de conclure que Syp1p joue un rôle dans l'organisation du cytosquelette d'actine ainsi que dans l'endocytose.

La chute de luminosité ainsi que l’augmentation saisonnière des températures sont considérées comme les principaux agents induisant la sénescence des feuilles chez les plantes éphémères printanières des forêts décidues. Cependant ces deux facteurs n’expliquent pas directement les variations interannuelles de croissance de l’organe souterrain. Nous suggérons que la longévité des feuilles des géophytes printanières serait déterminée par les conditions de stockage des sucres de réserve (taille de/durée de croissance de l'organe pérenne, vitesse de stockage) et non que la durée de vie des feuilles déterminerait la taille de l’organe pérenne. Nos résultats chez Erythronium americanum suggèrent une entrée en sénescence prématurée de la feuille aux températures élevées lorsque les plantes sont cultivées à 12/8°C ou 18/14°C ; lorsque le bulbe arrête de croître, la feuille est encore photosynthétiquement active et la concentration en nutriments élevée, signifiant une remobilisation non achevée des nutriments. L'enrichissement de l'air en CO2 augmente l'assimilation nette des plantes, mais n'accélère pas la croissance du bulbe, et donc pas l’accumulation des sucres. La force d’un puits de carbone tel que le bulbe pourrait influencer la longévité de la feuille chez les individus immatures de cette espèce. / Reduction in light intensity as well as seasonal increase in temperature are considered the main factors inducing the senescence of the leaves of deciduous forest spring ephemerals. However, these two factors cannot completely explain the interannual variations in belowground organ growth. We suggest that leaf longevity of spring geophytes is determined by carbohydrate storage conditions (size and growth duration of the perennial organ, storage duration) and not that leaf lifespan determine the size of the perennial organ. Our results on Erythronium americanum suggest that leaf senescence appears prematurely under the higher temperature regime when plants are cultivated at 12/8°C or 18/14°C; when the bulb stops to grow, the leaf is still photosynthetically active and the nutrient concentration is high, meaning their mobilisation is not achieved. CO2 air enrichment increases plant net assimilation rate but does not increase bulb growth rate, and thus does not enhance carbohydrate storage. The strength of a sink of carbon such as the bulb might influence leaf longevity in single-leaved individuals of this species.

Chez Saccharomyces cerevisiae, le cytosquelette d'actine est formé de câbles d'actine et de granules corticaux. La surexpression d'ARF3 dans trois souches présentant un défaut soit dans la formation des câbles soit dans l'organisation des granules corticaux a entraîné une correction de leurs phénotypes. Ces résultats suggèrent un rôle pour Arf3p dans la formation et/ou l'organisation de ces deux structures. La mutagenèse dirigée a permis de démontrer que la myristoylation d'Arf3p est nécessaire à son activité. La localisation spécifique d'Arf3p est dépendante des protéines Bni1p, Drs2p, Gea1p et Gea2p qui ont un rôle dans l'organisation du cytosquelette d'actine. De plus, ARF3 démontre une interaction génétique avec GEA2 et la surexpression de GEA2 et de la région fonctionnelle de BNI1 corrigent le bourgeonnement aléatoire d'arf3?. Ces résultats indiquent un rôle important pour Arf3p dans l'organisation du cytosquelette d'actine ainsi qu'un lien entre cette protéine et plusieurs autres impliquées dans cette structure.

Les tourbières ombrotrophes se trouvent à être, à quelques exceptions près, les seuls écosystèmes de la Baie de James, Québec nordique (53° / 54° N - 77° / 78° O), possédant du pergélisol. L'utilisation de transects d'inventaire écologique au sein de 7 tourbières et de transects aériens couvrant la région d'étude a permis une description de la dynamique récente du pergélisol dans les tourbières ombrotrophes de la région, ainsi que les principaux facteurs qui en sont responsables. Les tourbières ombrotrophes lichéniques montrant des traces de la présence passée de pergélisol couvrent la zone du 52e jusqu'au 55e parallèle nord. Les tourbières ombrotrophes pergélisolées sont peu nombreuses actuellement et leur limite sud de répartition se trouve au sud du lac Yasinski (53° 10' N), ce qui correspond à une régression du pergélisol d'environ 130 km. La grande sensibilité au climat et tout particulièrement l'impact mineur de la fonte de ces petites palses sur les conditions hydrologiques du milieu s'expliquent principalement par leur faible contenu en glace. La dynamique reliée à la formation et à la dégradation des buttes pergélisolées est déterminée par différents facteurs locaux tels que la végétation et le couvert nival. Ce dernier, influencé par le vent et la topographie de la tourbière, est le principal facteur abiotique qui contrôle le développement et le maintien du pergélisol. Le rôle du feu dans la dynamique des tourbières ombrotrophes pergélisolées semble être limité à la succession de la végétation post-incendie. La présence de buttes pergélisolées peut toutefois permettre au feu de brûler une plus grande superficie au sein des tourbières ombrotrophes. Sans la présence de ces buttes sèches, le feu est bien souvent limité aux bordures de la tourbière, les conditions humides environnantes empêchant sa progression vers le centre.

La sélection naturelle est un des facteurs dominants lors de l'évolution répétée et parallèle observée notamment chez les poissons des régions tempérées du Nord. Ainsi, au sein des populations de Coregonus clupeaformis, l'écotype nain s'est différencié plusieurs fois à partir d'un écotype normal, notamment dans six lacs du bassin versant de la rivière St-Jean (Maine, USA et Québec, CA). Cette étude porte sur les caractéristiques de l'habitat ainsi que sur la disponibilité des ressources et leurs variations temporelles influençant le niveau de différenciation atteint entre les écotypes de ces populations. Les résultats appuient les hypothèses théoriques faisant intervenir le rôle des fluctuations environnementales (biomasse et structure des ressources) dans la variation des pressions sélectives et le rôle de la compétition pour les ressources (disponibilités réduites) dans l'établissement et le maintien d'un degré de différenciation. Le rôle de d'autres interactions trophiques comme les relations prédateurs-proies semble aussi impliqué dans ce mécanisme de divergence. / Natural selection is one of the dominant factors in repeated parallel evolution observed notably in north temperate fish populations. In Coregonus clupeaformis populations located in six lakes of the St-John’s river watershed (Maine, USA and Québec, CA), a dwarf ecotype has differentiated from a normal ecotype many times. Here we study habitat and resource features, it temporal variations in relation to the observed level of differentiation between ecotypes of these populations. The results support the hypotheses that environmental fluctuation (zooplankton community structure and biomass) cause variation in selective pressure and that the resource competition (availability of habitat and resources) influence the establishment and persistence of a degree of differentiation. Trophic interactions such as predator-prey relationships seem also to be involved in giving rise to this divergence.

Huit sites possédant des peuplements d'épinette blanche (Picea glauca [Moench] Voss) sur substrat bien drainé le long de la côte en émersion de la baie d'Hudson ont été étudiés. Les objectifs de la recherche sont de caractériser la limite maritime des arbres et la limite maritime des forêts en fonction de l'altitude et du climat afin d'estimer le délai nécessaire entre l'émersion des terres et l'établissement des épinettes dans un contexte de succession primaire. La végétation évolue le long de la chronoséquence, partant d'une bande littorale près de la mer jusqu'à un stade de pessière à lichen au niveau de la limite maritime des forêts. La podzolisation est le processus pédogénétique dominant dans ce contexte. Parallèlement à la végétation qui change, les sols se développent avec l'altitude. Ce n'est que 145 à 900 ans suivant l'émersion que les conditions du milieu permettent l'établissement des espèces arborescentes. Les épinettes de la limite des arbres sont plus jeunes que les arbres composant la limite des forêts et ces derniers n'ont pas plus de 120 ans. Aucun macroreste d'épinette blanche n'a été trouvé dans les paléosols précédant la limite des forêts. Les épinettes blanches les plus âgés sur les sites d'étude se sont établis à partir de la fin du XIXe siècle.

Une connaissance du régime alimentaire des espèces constitue un élément clé pour la compréhension de l’écologie des espèces. Or, peu de techniques existent afin d’examiner le régime alimentaire contemporain du béluga du Saint-Laurent étant donné le statut précaire de cette population et la rareté de contenus stomacaux chez les individus retrouvés morts. L’analyse des profils d’acides gras dans le lard et dans leurs proies potentielles constitue un outil susceptible de fournir certains indices concernant leur régime alimentaire. C’est donc dans ce but qu’une étude comparative des profils d’acides gras a été menée. Dans une première étape, le profil d’acides gras a été examiné chez environ 60 espèces de proies potentielles du béluga provenant de l’estuaire et du golfe du Saint-Laurent. Cette analyse a révélé la nécessité de considérer les effets des lipides totaux, de la taille, des saisons et des lieux d’échantillonnage lors de l’examen des profils d’acides gras des espèces afin d’améliorer le couplage des profils des proies potentielles avec ceux d’un prédateur tel que le béluga. Les profils d’acides gras du lard ont ensuite été comparés entre les bélugas et quatre espèces de pinnipèdes qui se trouvent dans l’estuaire et le golfe du Saint-Laurent. Les espèces de même que les sexes et classes d’âge ont généralement pu être distingués sur la base des profils d’acides gras. Une gamme d’analyses multivariées ont révélé des différences qui semblaient liées à des acides gras d’origine alimentaire, confirmant ainsi le potentiel de ces techniques dans l’analyse comparative de la diète des mammifères marins. La caractérisation des signatures d’acide gras des proies potentielles et des prédateurs constitue une étape essentielle dans le cheminement menant à une meilleure compréhension de l’écologie alimentaire de ces animaux. / Knowledge of diet is an important element for understanding the ecology of species. Currently, there are few techniques to examine the contemporary diet of St. Lawrence belugas considering the precarious status of the population and the rarity of prey remains in the stomach of stranded individuals. Fatty acid analyses of prey and blubber may provide the tools to indicate diet. It was with this purpose that a comparative study of fatty acid profiles was undertaken. As a first step, about 60 potential prey species for belugas were collected in the Estuary and Gulf of St. Lawrence and were examined for their fatty acid profiles. The analysis revealed the need to consider the effects of lipid content, size, season, and sampling location when evaluating species fatty acid profiles in order to improve evaluations of prey profiles of a predator such as the beluga. Blubber fatty acid analyses were subsequently compared between belugas and four species of pinnipeds that are encountered in the Estuary and the Gulf. Species along with other classes such as sex and age could be distinguished on the basis of their fatty acid signatures. A suite of multivariate analyses confirmed the role of diet-linked fatty acids in differentiating the groups, thereby confirming the potential for these techniques to conduct a comparative analysis of diets among these marine mammals. The characterization of fatty acid signatures of potential prey and predators represents essential steps on the path towards a better understanding of trophic ecology in these animals.

Les alevins de saumons Atlantique (Salmo salar L.) mâles anadromes ont démontré un développement musculaire plus avancé et des capacités métaboliques supérieures, mais une activité de nage volontaire inférieure aux alevins issus de tacons matures. Les mâles utilisent une stratégie conditionnelle et emploient, soit une tactique de reproduction « combattante » avec une maturation sexuelle en milieu marin, soit une tactique « furtive » avec une maturation entièrement dulcicole (tacons matures). Les alevins vésicules issus de pères anadromes ont démontré des activités enzymatiques indiquant des capacités aérobie (CCO, CS) et anaérobie (LDH) supérieures. Le profil enzymatique des rejetons de pères anadromes suggérait également une capacité plus grande à excréter l'azote (GDH) et un développement musculaire (CK, LDH, CS et CCO) plus avancé que les rejetons des tacons matures. À l'éclosion, les aires transversales totales des muscles rouge et blanc furent supérieures chez les rejetons issus de pères anadromes, probablement à cause d'un plus grand nombre de fibres de grand diamètre. À l'atteinte de la masse humide maximale (MHM), les rejetons de tacons matures démontrèrent une activité de nage volontaire (% de temps passé en activité) et donc une dépense énergétique, plus intense. Nous suggérons que les capacités métaboliques et le développement musculaire légèrement inférieurs chez les alevins issus de tacons matures, sans affecter la croissance de façon drastique, pourraient être du à une stratégie énergétique différente pendant la période de résorption du vitellus. Une activité de nage augmentée chez les alevins de tacons matures pourrait favoriser la prise alimentaire suite à la résorption du vitellus. / Offspring fathered by anadromous male Atlantic salmon (Salmo salar L.) showed higher muscular development and metabolic capacities but lower voluntary swimming activity than those fathered by mature male pair. Males follow a conditional strategy and either become "combatants" that undertake a seaward migration and spend a minimum of one year at sea, or "sneakers" that remain in freshwater and mature as pair. At hatch and at maximal attainable wet weight (MAWW), enzymatic activities showed higher aerobic (CCO and CS) and anaerobic (LDH) capacities in offspring fathered by anadromous males. Enzymatic profiles of juveniles from anadromous fathers also suggested greater nitrogen excretion capacity (GDH) and increased muscular development (CK, LDH, CS and CCO) than those from mature pairs. At MAWW, juveniles fathered by mature parr showed a greater voluntary swimming activity (% of time spent swimming) and consequently, higher energy expenditure. For juveniles fathered by anadromous males, total cross sectional area of white and red muscle were higher at hatch, which was probably due to a greater number of large diameter fibers. We suggest that the slightly lower metabolic capacities and muscular development of alevins fathered by mature parr, without drastically affecting growth, could be explained by a different use of energy during the period of dependence upon endogenous feeding. Greater swimming activity of offspring of mature male parr could favor their feeding after the resorption of the vitellus.

La structure génétique du fondule barré (Fundulus diaphanus) dans le fleuve Saint Laurent, telle qu'estimée par la variation à huit locus microsatellites, est influencée par des facteurs historiques et contemporains. Premièrement, nous avons montré que la présence d'une zone de contact secondaire entre deux races glaciaires influence le patron d'isolement par la distance global. D'autre part, les signaux génétiques obtenus sont différents dans les zones influencées ou non par la marée, démontrant l'influence de l'hydrographie contemporaine du fleuve sur les mouvements de cette espèce. Dans un deuxième chapitre, nous avons étudié les mouvements de la même espèce à une grande échelle géographique, soit autour de la ville de Québec. En utilisant un système d'informations géographiques permettant de définir des distances qui tiennent compte d'éléments de paysage, nous avons identifié la présence de végétation et de la largeur intertidale comme étant un élément facilitant le flux génique entre populations tandis que les hausses soudaines de profondeur tendent à le restreindre. / Genetic structure of banded killifish (Fundulus diaphanus) in the St. Lawrence River, as estimated by variation at eight microsatellite loci, is influenced by historical and contemporary factors. First, we have shown that secondary contacts between two glacial races influence the global isolation by distance pattern. Furthermore, genetic signal in the tidal and non-tidal sections of the river were different, demonstrating the influence of contemporary waterscape of the St. Lawrence on this species' movements. In a second chapter, we studied the genetic structure at a larger geographical scale, namely around Québec City. Using a geographical information System allowing the integration of waterscape features into distances, we identified vegetation and intertidal width presence as an element facilitating gene flow among killifish populations, while sudden increase in water depth tends to restrict it.