La Flavescence Dorée (FD) est une maladie épidémique infectant les vignes européennes causée par un phytoplasme (pFD) qui est transmis de vigne à vigne par l’insecte vecteur Scaphoideus titanus. Aucun cépage actuellement cultivé n’est totalement résistant, mais des différences de sensibilité existent. En France, les méthodes de lutte réglementaires se concentrent sur la plantation de pieds certifiés sains, l’arrachage des plants contaminés et des traitements insecticides contre le vecteur dans les zones touchées par la FD. En plus du coût économique de ces moyens de lutte, l’usage des produits phytosanitaires impacte l’environnement et la santé humaine. Une meilleure compréhension des relations entre les différents acteurs du pathosystème vigne-pFD-S. titanus est donc essentielle pour pouvoir appliquer d’autres stratégies de lutte. Dans ce contexte, les principaux objectifs de ma thèse étaient (1) d’identifier et de caractériser au niveau fonctionnel des gènes codant des protéases de surface, les FtsH, potentiellement impliquées dans la virulence du pFD, (2) de caractériser la multiplication et la diffusion du pFD dans la vigne en s’affranchissant des interactions vigne-S. titanus, (3) d’initier la caractérisation du déterminisme génétique de la résistance par analyse d’un pool de descendants issus du croisement entre un cépage sensible (CF) et un cépage peu sensible (Mag) et (4) d’identifier des différences de dérégulations géniques entre le cépage très sensible CS et le cépage peu sensible M par comparaison des transcriptomes. Les résultats indiquent que (1) huit gènes FtsH sont codés par le pFD et s’expriment de manière différentielle selon l’hôte, (2) les différences de sensibilité à la FD chez la vigne sont dues au moins en partie aux interactions vigne-pFD, (3) une ségrégation des caractères « infection des plantes » et « multiplication du pFD » dans cette descendance est obtenue et (4) le M active des voies métaboliques différentes par rapport au CS lors de l’infection. A terme, la compréhension puis l’exploitation des différences de sensibilités des cépages pourront contribuer à l’élaboration de pistes alternatives à la lutte actuelle contre la FD dans le cadre d’une réduction des intrants. / Flavescence Dorée (FD) is a severe epidemic disease of grapevine caused by a wall-less bacteria, a phytoplasma (pFD), transmitted by the insect vector Scaphoideus titanus. There is no resistant variety, but differences in susceptibility between Vitis exist. In France, the actual control consists in insecticide treatments against the vector, up-rooting of diseased plants and sanitary control of plants. It has high economic and environmental impacts. A better understanding of the pathosystem FDp-grapevine-S. titanus is essential to develop alternative measures. In this context, the main objectives of my thesis were (1) to identify and characterize the expression of genes encoding surface proteases, FtsH, potentially involved in the virulence of the pFD, (2) to characterize the FDp multiplication and diffusion in Vitis without taking into account grapevine-S. titanus interactions, (3) to initiate the characterization of genetic determinism by phenotyping a pool of progeny from the cross between the susceptible variety CF and the poorly susceptible variety Mag and, (4) to identify differences in gene expression between the very susceptible variety CS and the poorly susceptible variety M by transcriptomes comparison. Results indicate that (1) eight FtsH genes are encoded by the FDp and are differentially expressed between plant and insect hosts, (2) differences in FD susceptibility in Vitis are caused, at least in part, by Vitis-FDp interactions, (3) a segregation of the characters "plant infection" and "pFD multiplication" is obtained in the progeny and, (4) M activates different metabolic pathways than CS to respond to FDp infection. Such knowledge can contribute to the development of alternative methods for limiting phytosanitary inputs.

La Flavescence dorée est une maladie à phytoplasme incurable qui affecte la vigne. Cette pathologie est uniquement transmise de plante à plante par la cicadelle vectrice Scaphoideus titanus. Malgré l'importance de cette maladie, peu d'études ont été menées sur le vecteur. Ce travail de thèse vise à apporter des connaissances sur la biologie et l'écologie de S. titanus mais aussi de manière plus générale sur l'écologie des insectes phytophages. Trois grands thèmes ont été abordés dans ce mémoire : i) les relations entre l'insecte et son environnement à travers l'influence des températures hivernales sur les œufs en diapause, ii) les relations de l'insecte avec sa plante hôte en examinant l'attractivité de cette dernière et le comportement alimentaire du vecteur, iii) les interactions entre congénères par l'étude du comportement d'agrégation des larves. Les résultats obtenus indiquent que 1) des températures froides ne sont pas indispensables à la levée de diapause mais affectent la protandrie en régulant le sex-ratio opérationnel, 2) l'attractivité de la plante hôte est en grande partie liée à sa couleur et il existe des différences de comportement en fonction du stade de développement, 3) les mâles et les femelles n'ont pas le même comportement alimentaire, ce qui pourrait expliquer leur différentes capacités de vection, 4) l'agrégation des larves ne semble pas due à un recrutement actif de leur part et pourrait contribuer à un transfert horizontal de phytoplasme d'insecte à insecte via la plante. A terme, ces connaissances pourront contribuer à l'élaboration de pistes alternatives à la lutte chimique actuelle contre cette cicadelle dans le cadre d'une réduction des intrants. / The Flavescence dorée is an incurable phytoplasma disease of grapevine. This pathology is exclusively transmitted from plant to plant by the leafhopper vector Scaphoideus titanus. Despite the importance of this disease, few studies have been conducted on the vector. This thesis aims to provide knowledge on the biology and ecology of S. titanus but also more broadly on the ecology of phytophagous insects. Three major themes were addressed in this thesis: i) the relationships between the insect and its environment through the influence of winter temperatures on diapausing eggs, ii) the relationships of the insect with its host plant by examining the attractiveness of the plant and the feeding behaviour of the vector, iii) interactions between congeners in the study of the aggregative behaviour of larvae. Our results indicate that 1) cold temperatures are not essential to break the diapause but contribute to protandry through operational sex ratio regulation, 2) the attractiveness of the host plant is largely due to its colour and different instars exhibit differences in behavioural choices, 3) males and females have different feeding behaviour which may explain their different efficiencies at vection, 4) the aggregation of larvae did not seem to result from active recruitment and could contribute to horizontal insect to insect transfer of phytoplasma through the plant. Such knowledge can contribute to the development of alternative S. titanus pest management techniques.

La réduction des effets secondaires des produits phytosanitaires sur l’environnement est un enjeux majeur du Grenelle de l’environnement. L’utilisation prolongée du cuivre comme fongicide a entrainé son accumulation dans les sols viticoles. Le cuivre étant phytotoxique,son accumulation dans la plante pourrait modifier la morphologie, la biochimie ou la physiologie des organes végétaux et perturber les interactions vigne-bio-agresseur. Nousavons donc évalué les effets de la contamination cuprique des sols viticoles sur la sensibilitéde la vigne à un cortège de bio-agresseurs par une approche plus intégrée de la culture et deson patho-système.Pour cela, nous avons mesuré les teneurs en cuivre total et disponible des parcelles viticoles.Nous avons exposé au cuivre trois cépages puis nous avons mesuré la distribution du cuivre et ses effets dans la plante. Enfin nous avons évalué l’impact induit pour trois bio-agresseurs de la vigne. Nos résultats montrent que la teneur en cuivre disponible du sol dépend surtout de la teneur total en cuivre (qui résulte de l’historique parcellaire) mais aussi des teneurs en carbone total et en particules fines du sol. L’absorption du cuivre et son transfert vers les parties aériennes varient selon les cépages. Lorsque la contamination cuprique augmente, les interactions vigne-bio-agresseurs sont modifiées : si les effets semblent négatifs pourScaphoideus titanus et Plasmopara viticola, la contamination cuprique semble favorable au développement de Neofusicoccum Parvum. Ces résultats soulignent la nécessité d’avoir une vision la plus intégrée possible du système, et d’intensifier les interactions de recherches entre l’agronomie et l’écologie évolutive. / Following the ‘Grenelle of the environment’ conference, one of the current critical issues in agriculture is reducing the side effects of pesticides on the environment. Prolonged use of copper as a fungicide has led to copper accumulation in vineyard soils. Copper can induce aphytotoxicity. Its accumulation in plants may modify the morphology, biochemistry orphysiology of plant organs and may disturb the plant-pest interactions. The effects of coppercontamination of vineyard soils on the vine sensitivity to the pests received until now a verylimited attention. The present work investigates such effects.To carry out this work, we measured the levels of total and available copper in vineyard soils.We contaminated three grapevine cultivars with copper and measured the copper distributionand its effects on plant. Then, we evaluated the impact induced on three pests of the vine. Ourresults show that the available copper content in the soil is related to the total copper content(which results from the history of the plot), but also to total carbon and fine soil particlescontents. The copper absorption and the copper transferred to the aerial parts of the vine varyaccording to the cultivar. When copper contamination increases, the vine-pests interactionsare modified: a negative effects appears for Scaphoideus titanus and Plasmopara viticola,while important copper contaminations appears to promote the development ofNeofusicoccum parvum.These results underscore the need for a more integrated system approach, and to intensifyinteractions between agronomy and evolutionary ecology research.