Des nouvelles résistances aux agents pathogènes introgressées dans les plantes cultivées sont fréquemment contournées dans différents pathosystèmes, engendrant des épidémies et des pertes économiques. En conséquence, la compréhension des stratégies évolutives impliquées dans l'adaptation des populations pathogènes est nécessaire pour améliorer la gestion durable des résistances. Bremia lactucae, agent pathogène de la laitue est un organisme diploïde, hétérothallique avec des cycles de reproduction sexuée et asexuée. Cet oomycète est soumis aux fortes pressions de sélection exercées par des gènes de résistance de la plante hôte. Sous cette pression de sélection, les populations de B. lactucae ont montré une rapide adaptation aux résistances hôtes qui se sont donc avérées peu durables. L'étude de la structure génétique d'un agent pathogène peut permettre de comprendre les mécanismes évolutifs impliqués dans le contournement des résistances variétales. Ainsi, une étude de la structure génétique (neutre et potentiellement soumise à sélection) des populations de B. lactucae en France a été conduite afin d'identifier les forces évolutives impliquées dans le contournement des résistances de l'hôte et de déterminer l'influence des pressions de sélection des gènes de résistance de la plante hôte sur cette structure. J'ai validé 12 microsatellites, marqueurs moléculaires neutres, pour analyser la structure génétique de B. lactucae en France. Plus de 800 isolats ont été prélevés dans les plus importants bassins de production de la plante hôte, Lactuca sativa. Ces isolats ont été prélevés sur différentes variétés regroupées selon leur combinaison de gènes de résistance. Par ailleurs, une prospection dans le compartiment sauvage a permis d'échantillonner des isolats de B. lactucae sur la plante hôte adventice L. serriola. Le polymorphisme de plusieurs effecteurs candidats à motif RxLR, a été étudié dans différentes populations de Bremia. La faible diversité génétique et l'excès d'hétérozygotie observés sont en faveur d'une reproduction clonale mais de rares évènements de reproduction sexuée sont également suggérés par les résultats. Par ailleurs, la faible différenciation génétique entre populations suggère des flux de gènes importants à l'échelle des régions. Des flux de gènes ont également été mis en évidence entre le pathosystème du compartiment sauvage et le pathosystème du compartiment cultivé évoquant un possible rôle de réservoir génétique des plantes hôtes adventices. Une structuration des populations en plusieurs lignées clonales résultant de la pression de sélection des gènes de résistance des cultivars est également indiquée par l'analyse des résultats des marqueurs neutres et sélectionnés. La caractérisation de la structure des populations de B. lactucae nous permet de mettre en évidence le fort potentiel évolutif (flux de gènes importants, système de reproduction mixe, sélection de mutants et de migrants par les gènes de résistance) de B. lactucae expliquant la rapide adaptation aux résistances hôtes. Ainsi, nous pouvons suggérer des pistes de gestion des gènes de résistance comme favoriser l'utilisation de résistances quantitatives et l'utilisation de cultures d'association afin d'améliorer la durabilité des résistances.

Menace potentielle pour l'hévéaculture mondiale, la maladie sud-américaine des feuilles de l'hévéa provoquée par le champignon Microcyclus ulei est aussi responsable du faible développement de cette culture en Amérique latine. La sélection de variétés résistantes est privilégiée pour anticiper une apparition accidentelle de la maladie dans les pays encore épargnés et pour développer la culture de l'hévéa dans les zones infestées. La principale source de résistance décrite jusqu'à présent n'est pas fonctionnelle face à des isolats très agressifs du champignon. Une autre source de résistance identifiée chez un cultivar originaire du Pérou se maintient depuis plus de trente ans en conditions de forte infestation. La cartographie génétique réalisée sur la descendance de ce cultivar en croisement révèle l'existence de deux gènes majeurs de résistance, l'un situé sur le groupe de liaison g15 et efficace contre les isolats de Guyane et l'autre sur le groupe de liaison g13 efficace vis-à-vis des isolats de l'état de Bahia. L'analyse de la diversité des populations naturelles du sud-ouest Amazonien fait apparaître une structure en trois groupes principaux recouvrant les états brésiliens de l'Acre, du Rondônia et du Mato Grosso. La population Madre de Dios au Pérou est rattachée au groupe de l'Acre. La différentiation entre les populations est expliquée principalement par l'isolement par la distance et secondairement par l'existence de bassins hydrographiques. Le déséquilibre de liaison entre marqueurs liés est plus étendu dans le groupe Acre que dans le groupe Rondônia, mais reste faible dans les deux cas. Une association avec le caractère de résistance à M. ulei est détectée avec un marqueur microsatellite situé à proximité du gène majeur de résistance du groupe de liaison g15. Une autre association est détectée dans une portion du génome où aucun locus de résistance n'était identifié jusqu'à présent. L'importance de ces résultats pour la sélection de nouveaux cultivars résistants à M. ulei est discutée.

L’étude de la structure génétique des populations d’agents pathogènes à grandes échelles reste très important dans la contexte de nouvelles invasions. Puccinia striiformis f.sp. tritici (PST), responsable de la rouille jaune du blé, constitue un modèle fongique d’intérêt pour les études d’invasion étant donné sa capacité de migration et l’apparition récurrente de nouvelles souches localement. Nous avons analysé la structure des populations de PST à l’échelle mondiale, à l’aide de marqueurs microsatellites sur un échantillon de 409 isolats issus des six continents. Les génotypes ont été répartis en six groupes génétiques correspondant à leur origine géographique. Les analyses indiquent une forte hétérogénéité géographique de diversité génotypique, avec des signatures de recombinaison dans les régions de l'Himalaya (Népal et Pakistan) et à proximité en Chine. La structure reste clonale pour les populations des autres régions. L’assignation des isolats aux différents groupes génétiques a permis de déterminer l’origine des invasions (récentes ou anciennes). Ainsi, les souches agressives adaptées à de hautes températures, répandues de par le monde depuis 2000, sont originaires de Mer rouge-Moyen Orient ; les isolats d'Amérique du Nord et du Sud et d’Australie proviennent d’Europe du Nord-Ouest. Par ailleurs, les isolats d'Afrique du Sud appartiennent au groupe génétique de la zone méditerranéenne. La subdivision marquée entre les différentes zones géographiques indique qu’elles ne sont pas fortement marquées par les migrations récentes. De plus, les voies de migration identifiées attestent de l'importance des activités humaines dans la dispersion de PST à longue distance. La biologie des populations des zones les plus diverses (Chine et Pakistan) a été finement étudiée à l’aide d‘échantillonnages réalisés deux années consécutives. Une population échantillonnée en 2004 et 2005 dans la vallée de Tianshui, (province de Gansu, Chine), s’est révélée très diverse, fortement recombinante et non structurée spatialement et temporellement. L’observation de clones identiques entre les deux échantillons temporels a permis de développer un estimateur du taux de sexualité, i.e. du rôle relatif de la reproduction sexuée par rapport à celui de la reproduction asexuée dans le maintien de la population. Ce taux de reproduction sexuée est estimé à 74 %, alors que la taille efficace de la population est de 1735, ce qui donne les premières indications du rôle du cycle sexué. L’échantillonnage réalisé au Nord du Pakistan a permis de décrire quatre groupes génétiques ayant tous une grande diversité génotypique et une structure recombinante. Le très faible taux de ré-échantillonnage de génotypes identiques au cours de deux années suggère le rôle prédominant de la reproduction sexuée dans le maintien temporel des populations locales. La forte diversité génétique et génotypique, la signature de recombinaison et la capacité à la reproduction sexuée de PST dans la région himalayenne suggèrent que cette zone est le centre d'origine potentielle de PST. Les analyses d’approximations bayésiennes confirment la thèse d’une dispersion à partir de l’Himalaya vers les autres régions du monde. La variabilité pour la capacité à produire des téleutosores, spores indispensables à l’initiation de la phase sexuée, a été analysée (56 isolats mondiaux), et s’avère liée à la variabilité génotypique et au taux de recombinaison. Ce résultat conforte la thèse de l'apparition de la sexualité dans la zone himalayenne et à proximité de cette zone et de la perte de sexualité lors de migrations dans les zones où l’hôte alternant est absent et où le cycle épidémique est essentiellement asexué. La description de l'origine, des voies mondiale de migration de PST ainsi que de son centre de diversité contribue à la compréhension du potentiel évolutif de PST et à la construction de stratégies de gestion de lutte contre l’agent pathogène. / Analyses of the large-scale population structure of pathogens enable the identification of migration patterns, diversity reservoirs or longevity of populations, the understanding of current evolutionary trajectories and the anticipation of future ones. A detailed analysis of populations in centre of diversity should enable to infer the adaptive capacity of the pathogen and identify potential sources for new invasions. Puccinia striiformis f.sp. tritici (PST) is the causal agent of wheat yellow/stripe rust, and despite a worldwide distribution, this fungus remains a model species for invasion studies, due to its long-distance migration capacity and recurrent local emergence of new strains. Little is known about the ancestral relationship of the worldwide PST population with unknown center of origin. We used multilocus microsatellite genotyping to infer the worldwide population structure of PST and the origin of new invasions, analysing a set of isolates representative of sampling performed over six continents. Bayesian and multivariate clustering methods partitioned the isolates into six distinct genetic groups, corresponding to distinct geographic areas. The assignment analysis confirmed the Middle East-Red Sea Area as the most likely source of newly spreading, high-temperature-adapted strains; Europe as the source of South American, North American and Australian populations; and Mediterranean-Central Asian populations as the origin of South African populations. The existence of strong population subdivision at worldwide level shows that major genetic groups are not markedly affected by recent dispersal events. However, the sources for recent invasions and the migration routes identified emphasize the importance of human activities on the recent long-distance spread of the disease. The analyses of linkage disequilibrium and genotypic diversity indicated a strong regional heterogeneity in levels of recombination, with clear signatures of recombination in the Himalayan (Nepal and Pakistan) and near-Himalayan (China) regions and a predominant clonal population structure in other regions. To explain the variability in diversity and recombination of worldwide PST populations, we assessed their sex ability in terms of telial production, the sex-specific structures that are obligatory for PST sexual cycle, in a set of 56 isolates representative of these worldwide geographical origins. We confirmed that the variability in genotypic diversity/ recombination was linked with the sex ability, pinpointing the Himalayan region as the possible center of origin of PST, from where it then spread worldwide. The reduced sex ability in clonal populations certainly reflects a loss of sexual function, associated to migration in areas where sexual alternate host is lacking, or not necessary for the completion of epidemic cycle. Approximate Bayesian computation analyses confirmed an out of Himalaya spread of PST, with Pakistan and China being the most ancestral population. A detailed analysis of Pakistani population at regional level revealed the existence of a strong population subdivision, a high genotypic diversity and the existence of recombination signature at each location reflecting the role of sexual recombination in the temporal maintenance at local level. A time spaced sampling of PST in the valley of Tianshui (China) inspired the development of a new estimator, allowing to quantify the relative contribution of sexual reproduction and effective population size on the basis of clonal resampling within and between years. A sexual reproduction rate of 74% (95% confidence interval [CI]: 38-95%) and effective population size of 1735 (95% CI: 675-2800) was quantified in Chinese PST population. The description of the origin and migration routes of PST populations worldwide and at its centre of diversity contributes to our understanding of PST evolutionary potential, and is helpful to build disease management strategies.

Submitted by M?rden L?les (marden.inacio@ufvjm.edu.br) on 2016-07-22T18:27:43Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) D?bora_Ara?jo_de _Carvalho.pdf: 1646528 bytes, checksum: 9dc491b7402a28d39731f09e2ae99069 (MD5) / Approved for entry into archive by Rodrigo Martins Cruz (rodrigo.cruz@ufvjm.edu.br) on 2016-07-25T17:36:26Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) D?bora_Ara?jo_de _Carvalho.pdf: 1646528 bytes, checksum: 9dc491b7402a28d39731f09e2ae99069 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-25T17:36:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) D?bora_Ara?jo_de _Carvalho.pdf: 1646528 bytes, checksum: 9dc491b7402a28d39731f09e2ae99069 (MD5) Previous issue date: 2016 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Canelas-preta s?o galinhas nativas brasileiras, encontradas no estado do Piau? e provavelmente em outros estados do Nordeste. Caracteriza-se por possuir carne de colora??o escura. Sua plumagem ? predominantemente preta, com varia??es de cores na regi?o do pesco?o (branco, dourado e preto) e a cor do dorso ? preta. S?o criadas em sistema tradicionais, a campo. S?o aves que apresentam pouca exig?ncia em manejo, aparentemente s?o r?sticas e resistentes ?s doen?as e parasitas. Objetivou-se caracterizar geneticamente com uso de doze loci de microssat?lites as galinhas nativas Canelas-Preta do estado do Piau? e, tamb?m, caracterizar e analisar a diversidade fenot?pica dessas aves com base em descritores fenot?picos. Para caracteriza??o gen?tica e fenot?pica foram utilizadas, respectivamente, 118 e 116 aves de tr?s munic?pios do estado. Para as an?lises gen?ticas foram utilizados 12 loci de microssat?lites e para as an?lises fenot?picas foram usados 32 descritores morfol?gicos, sendo 21 quantitativos e 11 qualitativos. Para o estudo gen?tico foram estimadas frequ?ncias al?licas em cada loco, heterozigosidades esperada (He) e observada (Ho), ocorr?ncia do equil?brio de Hardy-Weinberg, n?mero efetivo de popula??es e valores de PIC. Tamb?m foram realizadas as an?lises da estat?stica F pela an?lise do FIS (coeficiente de endogamia), AMOVA e componentes principais. Foi gerada uma matriz de dissimilaridade, gr?fico de dispers?o. A an?lise de estrutura populacional foi realizada usando o software STRUCTURE. Na caracteriza??o fenot?pica, os caracteres quantitativos foram submetidos a uma an?lise de vari?ncia. A an?lise estat?stica foi feita utilizando o m?todo dos quadrados m?nimos tendo sido realizadas an?lise da m?dia, m?nimo, m?ximo e coeficiente de varia??o de cada vari?vel e para cada n?cleo. A diversidade gen?tica foi obtida por meio da an?lise de agrupamento. As galinhas nativas Canelas-Preta, apresentaram elevada variabilidade gen?tica para os loci analisados, o que mostra a conserva??o desse material gen?tico. Foi poss?vel verificar a exist?ncia de alta variabilidade gen?tica intrapopulacional, o que indica que os n?cleos foram formados com suficiente variabilidade gen?tica (efeito fundador). Essa elevada diferencia??o gen?tica dentro das popula??es somada a baixa diferencia??o entre as popula??es, permite afirmar que os indiv?duos analisados pertencem a ?nico grupo gen?tico. As galinhas Canelas-Preta apresentam caracter?sticas de aves nativas, uma vez que mostraram semelhan?a nas distribui??es dos descritores qualitativos entre os n?cleos amostrados e varia??o na frequ?ncia desses descritores dentro de cada n?cleo, isso a caracteriza como ra?a e fenotipicamente estruturada, com padr?es uniformes. Possuem caracter?sticas fenot?picas quantitativas de elevado, m?dio e pequeno coeficiente de varia??o, que revela a riqueza genica da ra?a e as qualifica para programas de conserva??o, utiliza??o e melhoramento dos recursos gen?ticos. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Zootecnia, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2016. / ABSTRACT Canelas-preta are Brazilian native chickens, found in the state of Piau? and probably in other states of the Northeast, characterized by having dark colored meat. The plumage is predominantly black with color variations in the hackle (white, gold and black) and the back color is black. These birds are raised in extensive system, allowing little demand in management, being apparently rustics and resistant to diseases and parasites. This study aimed to characterize genetically Canelas-Preta native chickens of the Piau? state by using twelve microsatellite loci and also to characterize and analyze the phenotypic diversity of these birds based on phenotypic descriptors. For genetic and phenotypic characterization were used, respectively, 118 and 116 birds from three towns of the state. For the genetic analyzes were used 12 microsatellite loci and for phenotypic analyzes were used 32 morphological descriptors: 21 quantitative and 11 qualitative. For the genetic study, allele frequencies at each locus, expected heterozygosity (He) and observed (Ho), the occurrence of Hardy-Weinberg equilibrium, effective number of populations and PIC values were estimated. Furthermore, also it have been carried out F statistical analyzes by the analysis of FIS (inbreeding coefficient), AMOVA and main components. One dissimilarity matrix and a scatter plot were generated. The population structure analysis was performed using the STRUCTURE software. In the phenotypic characterization, quantitative characters were subjected to an analysis of variance. The statistical analysis was done by using the method of least squares, the analysis of average, minimum, maximum and coefficient of variation of each variable and for each core was performed. Genetic diversity was obtained by cluster analysis. The Canelas-Preta native chickens presented a high genetic variability for the loci analyzed, which shows the conservation of this genetic material. It was possible to verify the existence of high intrapopulation genetic variability, indicating that the nuclei were formed with sufficient genetic variability (founder effect). This high genetic differentiation within populations coupled with lower differentiation among populations, allows affirming that individuals analyzed belong to single genetic group. The Canelas-Preta native chicken have characteristics of native birds, once there was demonstration of similarity in the distributions of qualitative descriptors between sampled cores and variation in the frequency of those descriptors within each core, so this characterize the Canelas-Preta as a phenotypically structured breed with uniform patterns. This breed has quantitative phenotypic characteristics of high, medium and low coefficient of variation, which reveals its genetic wealth and qualify them for conservation programs, use and improvement of genetic resources.

Des nouvelles résistances aux agents pathogènes introgressées dans les plantes cultivées sont fréquemment contournées dans différents pathosystèmes, engendrant des épidémies et des pertes économiques. En conséquence, la compréhension des stratégies évolutives impliquées dans l’adaptation des populations pathogènes est nécessaire pour améliorer la gestion durable des résistances. Bremia lactucae, agent pathogène de la laitue est un organisme diploïde, hétérothallique avec des cycles de reproduction sexuée et asexuée. Cet oomycète est soumis aux fortes pressions de sélection exercées par des gènes de résistance de la plante hôte. Sous cette pression de sélection, les populations de B. lactucae ont montré une rapide adaptation aux résistances hôtes qui se sont donc avérées peu durables. L’étude de la structure génétique d’un agent pathogène peut permettre de comprendre les mécanismes évolutifs impliqués dans le contournement des résistances variétales. Ainsi, une étude de la structure génétique (neutre et potentiellement soumise à sélection) des populations de B. lactucae en France a été conduite afin d’identifier les forces évolutives impliquées dans le contournement des résistances de l’hôte et de déterminer l’influence des pressions de sélection des gènes de résistance de la plante hôte sur cette structure. J’ai validé 12 microsatellites, marqueurs moléculaires neutres, pour analyser la structure génétique de B. lactucae en France. Plus de 800 isolats ont été prélevés dans les plus importants bassins de production de la plante hôte, Lactuca sativa. Ces isolats ont été prélevés sur différentes variétés regroupées selon leur combinaison de gènes de résistance. Par ailleurs, une prospection dans le compartiment sauvage a permis d’échantillonner des isolats de B. lactucae sur la plante hôte adventice L. serriola. Le polymorphisme de plusieurs effecteurs candidats à motif RxLR, a été étudié dans différentes populations de Bremia. La faible diversité génétique et l’excès d’hétérozygotie observés sont en faveur d’une reproduction clonale mais de rares évènements de reproduction sexuée sont également suggérés par les résultats. Par ailleurs, la faible différenciation génétique entre populations suggère des flux de gènes importants à l’échelle des régions. Des flux de gènes ont également été mis en évidence entre le pathosystème du compartiment sauvage et le pathosystème du compartiment cultivé évoquant un possible rôle de réservoir génétique des plantes hôtes adventices. Une structuration des populations en plusieurs lignées clonales résultant de la pression de sélection des gènes de résistance des cultivars est également indiquée par l’analyse des résultats des marqueurs neutres et sélectionnés. La caractérisation de la structure des populations de B. lactucae nous permet de mettre en évidence le fort potentiel évolutif (flux de gènes importants, système de reproduction mixe, sélection de mutants et de migrants par les gènes de résistance) de B. lactucae expliquant la rapide adaptation aux résistances hôtes. Ainsi, nous pouvons suggérer des pistes de gestion des gènes de résistance comme favoriser l’utilisation de résistances quantitatives et l’utilisation de cultures d’association afin d’améliorer la durabilité des résistances. / Resistance genes introgressed into cultivated plants are frequently overcame by pathogens, causing outbreaks and economic losses. Therefore, understanding the evolutionary strategies involved in the adaptation of pathogen populations is needed to improve the sustainable management of resistance. Bremia lactucae, the lettuce downy mildew, is under strong selection pressure exerted by host resistance genes. Under this selection pressure, B. lactucae populations showed a rapid adaptation to host resistance. The study of pathogen genetic structure may help to understand the evolutionary mechanisms involved in the overcoming of resistant genes. Study of the genetic structure (neutral and potentially selected markers) of B. lactucae populations in France was conducted in order to identify the evolutionary forces involved in the adaptation of the plant pathogen and to determine the influence of selective pressure of host resistance genes on the population structure. We developed 12 microsatellites markers, to study genetic structure of B. lactucae populations in France. Over 800 isolates were collected from the most important production areas of the host plant, Lactuca sativa. These isolates were taken from different cultivars grouped according to their resistance gene combinations. Moreover, a prospection in the wild compartment allowed sampling isolates of B. lactucae on the wild host L. serriola. The polymorphism of several RxLR candidate effectors was studied in several Bremia populations. Our results showed clonality in Bremia populations but rare events of sexual reproduction are also suggested. Weak genetic differentiation between populations suggested important gene flow between populations at French regional scale. Gene flow was also found between the wild and the crop pathosystems indicating a possible role of wild host plants as genetic reservoir. Moreover, analyzing the population genetic structure suggests the presence of different clonal lineages, resulting probably from selection pressure of resistance genes. Characterizing the population structure of B. lactucae allowed to highlight the strong evolutionary potential (significant gene flow, mixed mating system, selection by resistance genes) of B. lactucae explaining its rapid adaptation to host resistance. Thus, we can suggest some management strategies of resistance genes as promoting the use of quantitative resistance and use of crop association to improve the durability of resistance.

De découverte relativement récente en 1986, Leishmania killicki est un parasite exclusivement décrit au Maghreb. La Tunisie est le premier pays où ce parasite a été identifié, suivi de la Lybie et de l'Algérie. Peu de travaux ont été réalisés sur ce parasite. En conséquence, de nombreux éléments concernant son épidémiologie, sa transmission, sa structure et sa dynamique des populations sont encore méconnus. L'objectif de ce travail est d'étudier la position taxonomique, l'histoire évolutive et la structure des populations de L. killicki pour comprendre son épidémiologie, sa dynamique de transmission et sa distribution restreinte alors que d'autres taxons sont largement dispersés dans le monde. Notre étude a été menée sur le plus important nombre d'isolats de L. killicki étudié jusqu'à présent. Pour atteindre l'objectif de cette thèse, nous avons intégré un échantillon de L. tropica (espèce génétiquement la plus proche de L. killicki) comme élément de comparaison. 198 isolats des deux taxa L. killicki (85) et L. tropica (113) ont été étudiés. Ces échantillons sont constitués de 168 souches isolées de lésions cutanées humaines (Maroc 113; Tunisie 47; Algérie 7; Libye 1), de 27 prélèvements cutanés humains (Tunisie), de deux prélèvements de moelle osseuse de deux Ctenodactylus gundi (Tunisie) et un échantillon d'une femelle de Phlebotomus sergenti (Tunisie). L'étude a été réalisée par la technique isoenzymatique (MLEE), le MLST (MultiLocus Sequence Typing) et le MLMT (MultiLocus Microsatellite Typing). L'étude du statut taxonomique de L. killicki confirme sa position dans le complexe L. tropica. Les analyses génétiques suggèrent qu'un effet fondateur à partir d'une sous population de L. tropica serait à l'origine de L. killicki. Suite à ces résultats, nous proposons de nommer ce taxon L. killicki (syn. L. tropica). Les données montrent clairement que L. killicki (syn. L. tropica) évoluerait maintenant de manière indépendante tout en accumulant des divergences, probablement dues aux barrières écologiques. La comparaison de la structure des populations de L. killicki (syn. L. tropica) et L. tropica au Maghreb révèle une organisation et des dynamiques de populations différentes. L. killicki (syn. L. tropica) apparait peu polymorphe et très structuré dans l'espace et dans le temps, alors que L. tropica est génétiquement hétérogène, peu structuré temporellement et géographiquement. Ces résultats suggèrent une évolution et des cycles épidémiologiques distincts. Différents paramètres peuvent expliquer ces patterns épidémiologiques et génétiques opposés tels que l'écosystème, les vecteurs, les réservoirs ou encore les hôtes. L'ensemble de ces données suggère que la sous population de L. tropica qui a émergé en Tunisie a dû s'adapter à un nouvel écosystème générant des patterns épidémiologiques et évolutifs spécifiques. Dans ce contexte, même si nous proposons aujourd'hui que L. killicki est synonyme de L. tropica, il est possible que dans l'avenir, nous observions des divergences phylogénétiques et épidémiologiques qui justifieraient de reconsidérer sa position taxonomique. / Recently discovered in 1986, Leishmania killicki occurs exclusively in Maghreb. Tunisia is the first country where this parasite was identified, followed by Libya and Algeria. Few studies have been conducted on this parasite. Consequently, many elements on its epidemiology, transmission, population structure and dynamics remain unknown. The objective is to study the taxonomic position, the evolutionary history and the population structure of L. killicki to understand its epidemiology, transmission dynamics and restricted distribution while other taxa are widely dispersed throughout the world. It is worth noting that our study was conducted on the largest number of studied isolates of L. killicki up to now. In order to reach the objective, a sample of L. tropica (species genetically close to L. killicki) was included as a baseline. 198 samples of the two taxa L. killicki (85) and L. tropica (113) were studied. The sample is composed of 168 strains isolated from human skin lesions (Morocco 113, Tunisia 47, Algeria 7, Libya 1), 27 human skin lesions samples (Tunisia), two bone marrow samples of Ctenodactylus gundi (Tunisia) and a sample of a Phlebotomus sergenti female (Tunisia). The study was carried out by the three techniques Multilocus Enzyme Electrophoresis (MLEE), MLST (MultiLocus Sequence Typing) and MLMT MultiLocus Microsatellite Typing.The study of the taxonomic status of L. killicki confirms its position in the L. tropica complex. The genetic analyzes suggest that a founder effect from a subpopulation of L. tropica could be the source of L. killicki. Based on these results, we propose to call this taxon L. killicki (syn. L. tropica). The data show clearly that L. killicki (syn. L. tropica) would now evolve independently accumulating differences, probably due to ecological barriers. The comparison of the population structure of L. killicki (syn. L. tropica) and L. tropica in Maghreb reveals different structure and population dynamics. L. killicki (syn. L. tropica) appears slightly polymorphic and highly structured in space and time, while L. tropica is genetically heterogeneous, little structured geographically and temporally. These results suggest distinct evolution and epidemiological cycles. Different parameters could explain these opposite epidemiological and genetic patterns as ecosystem, vectors, reservoirs or hosts. All these data suggest that the subpopulation of L. tropica that emerged in Tunisia had to adapt to a new ecosystem generating specific epidemiological and evolutionary patterns. In this context, although today we propose that L. killicki is considered as a synonym of L. tropica, it is possible that in the future, we will observe phylogenetic and epidemiological differences that would justify reconsidering its taxonomic position.

Nous avons exploré la diversité génétique du complexe d'espèces Ralstonia solanacearum (ceRs) pour caractériser et comprendre les graves épidémies de flétrissement bactérien qui sévissent à Madagascar. Une large collection de souches (n=1224; 75 sites) est constituée. Les souches sont assignées aux phylotypes I, III, et la grande majorité associée à l'épidémie appartiennent au groupe IIB-1 (‘Brown rot’ des anglo-saxons) signalé pour la première fois à Madagascar. L'approche MLVA (RS2-MLVA9) a révélé leur apparenté aux souches IIB-1 distribuées mondialement, suggérant ainsi une introduction malheureuse à Madagascar. Trois populations clonales se propagent par des tubercules infectées. Le génotypage des souches du phylotype III, avec le schéma hautement résolutif RS3-MLVA16 que nous avons développé, a révélé une forte diversité génétique structurée géographiquement en onze populations clonales bien différenciées. Cette structure reflète un caractère endémique des populations suggérant l'absence de transmission par tubercules. Les souches malgaches sont différentes de celles d'Afrique continentale. Les souches IIB-1 et III présentent deux modèles épidémiologiques différents. Les variétés de pomme de terre cultivées à Madagascar n'ont montré aucune résistance génétique vis-à-vis du panel de souches malgaches. Cependant, dans nos conditions expérimentales les accessions 720118 et 800934 sont résistantes aux souches I-31 non détectées pour l'instant à Madagascar, mais prévalentes dans l'océan Indien. Nous disposons ainsi d'un outil robuste pouvant être appliqué à l'étude du phylotype III, d'une vue globale de la structure des populations et d'épidémiologie du ceRs. / This thesis is exploring genetic diversity, population structure and molecular epidemiology of the Ralstonia solanacearum species complex (Rssc) causing potato bacterial wilt outbreaks in Madagascar. We characterized a large collection of strains (n=1224; 75 sites) collected from potato production areas. Surprisingly, the large outbreaks were associated with IIB-1 strains (Brown rot) while a few were associated with phylotypes I and III. This is the first report of phylotype IIB-1 in Madagascar. The IIB-1 strains were genotyped based on MLVA (RS2-MLVA9). And Malagasy phylotype IIB-1 clustered with worldwide distributed strains. Fine scale genetic investigation suggested three clonal populations that were introduced and spread through latently infected tuber-seeds. Phylotype III strains were genotyped with the highly discriminatory RS3-MLVA16 scheme we developed. Genetic population analyses revealed a high genetic diversity within phylotype III strains that geographically structured into 11 clonal populations. This support the endemic character of the phylotype III population in Madagascar and suggests no transmission with potato tubers. Malagasy strains were distinct from continental African strains. A clear-cut epidemiological profile is shown between IIB-1 and III strains. Genetically, no bacterial wilt resistance properties were shown for the most popular Malagasy potato cultivars, except two cultivars: 720118 and 800934 that showed strong resistance to phylotype I-31 strain that are predominantly distributed in the Indian Ocean. This study offered tool to genotype phylotype III strains and gives an insights into population structure and epidemiology of the Rssc.

Nous présentons des méthodes statistiques reposant sur des problèmes de factorisation matricielle. Une première méthode permet l'inférence rapide de la structure de populations à partir de données génétiques en incluant l'information de proximité géographique. Une deuxième méthode permet de corriger les études d'association pour les facteurs de confusion. Nous présentons dans ce manuscrit les modèles, ainsi que les aspects théoriques des algorithmes d'inférence. De plus, à l'aide de simulations numériques, nous comparons les performances de nos méthodes à celles des méthodes existantes. Enfin, nous utilisons nos méthodes sur des données biologiques réelles. Nos méthodes ont été implémentées et distribuées sous la forme de packages R : tess3r et lfmm. / We present statistical methods based on matrix factorization problems. A first method allows efficient inference of population structure from genetic data and including geographic proximity information. A second method corrects the association studies for confounding factors. We present in this manuscript the models, as well as the theoretical aspects of the inference algorithms. Moreover, using numerical simulations, we compare the performance of our methods with those of existing methods. Finally, we use our methods on real biological data. Our methods have been implemented and distributed as R packages: tess3r and lfmm.

L'étude de l'écologie des communautés et de la ségrégation écologique revêt une importance particulière, notamment pour ses apports en biologie évolutive mais aussi pour ses applications dans le domaine de la conservation. La présente étude s'intéresse à la ségrégation écologique des delphinidés de l'île de Mayotte (Canal de Mozambique, sud-ouest de l'océan Indien) à deux échelles : la communauté d'espèces (approche interspécifique) et les communautés d'individus (approche intra-spécifique). Autour de cette île, une communauté diversifiée de delphinidés se partage l'espace et les ressources, et ce à de très faibles échelles spatiales. Sur treize espèces observées, au moins cinq sont observées régulièrement et ont donc été étudiées : le grand dauphin de l'Indo-Pacifique (Tursiops aduncus), le dauphin à long bec (Stenella longirostris), le dauphin tacheté pantropical (Stenella attenuata), le péponocéphale (Peponocephala electra) et le dauphin de Fraser (Lagenodelphis hosei). Chez les espèces vivant en sympatrie, des mécanismes de ségrégation devraient s'observer selon les trois dimensions principales de la niche écologique : l'espace, la ressource et le temps. A l'échelle interspécifique, les analyses de l'habitat défini par les caractères physiographiques associés à chaque observation, de l'utilisation des ressources exprimée par les isotopes stables du carbone et de l'azote et des budgets d'activités montrent que les delphinidés occupent des niches écologiques distinctes. Parallèlement, certaines espèces jumelles peuvent constituer des associations poly-spécifiques, les mettant apparemment en situation de compétition pour les ressources et les habitats. Il a été montré que ces associations, notamment chez les delphinidés du genre Stenella, n'avaient pas de signification trophique, mais constituaient plutôt une stratégie de vigilance contre les prédateurs. Le dernier volet de l'étude s'intéresse à la ségrégation intra-spécifique et à la structure de population à fine échelle, notamment chez le grand dauphin de l'Indo-Pacifique, la principale espèce de delphinidé à vivre dans les eaux intérieures du lagon. La combinaison d'approches dont les échelles sont emboitées : de l'échelle évolutive populationnelle (structure génétique) à l'échelle de la vie de l'individu (domaine vital), a permis de démontrer que l'unique groupe panmictique de Mayotte se segmentait en communautés (définies par des ensembles d'individus ayant un domaine vital commun). Au moins deux communautés ont été identifiées, utilisant des domaines distincts, formant des groupes sociaux stables mais non constitués d'individus apparentés. L'ensemble de l'étude montre que la ségrégation écologique s'observe aux échelles inter- et intra-spécifiques chez les delphinidés, et que celle-ci ne peut être mis en évidence que par des approches multi-échelles et transdisciplinaires.

Cette thèse porte sur deux espèces de grands requins, le requin bouledogue Carcharhinus leucas et le requin tigre Galeocerdo cuvier. Les objectifs sont d'étudier la structure génétique de leurs populations, la taille efficace des populations identifiées et les modes de reproduction de ces deux espèces. Une différenciation génétique importante a été identifiée entre les populations de requin bouledogue de l'Ouest de l'océan Indien et de l'Ouest du Pacifique, reflétant soit une absence de flux de gènes contemporains, soit des flux de gènes uniquement assurés par les mâles. À l'inverse, les populations de requin tigre de ces deux régions sont homogènes génétiquement. Une plus faible diversité génétique a été identifiée chez le requin tigre que chez le requin bouledogue, peut-être liée à une diminution forte des effectifs datant de moins de 3 000 ans. Autour de La Réunion, les populations des requins bouledogue et tigre suivent des dynamiques différentes, liées à leurs modes de reproduction. Chez le requin bouledogue, les individus semblent fidèles à des zones côtières particulières (philopatrie) pour s'accoupler et/ou mettre bas, et les portées sont fréquemment issues de plusieurs pères (polyandrie). À l'inverse, les zones d'accouplement et de mise bas du requin tigre restent mal connues, et cette espèce semble exclusivement monoandre, caractéristiques liées à sa nature semi-océanique. Ces travaux montrent les capacités de dispersion importantes de ces deux espèces. Leurs populations présentent des dynamiques différentes induisant une vulnérabilité différente aux pressions anthropiques. / This PhD thesis focuses on two large shark species, the bull shark Carcharhinus leucas and the tiger shark Galeocerdo cuvier. The aims are to study the genetic structuring of their populations, the effective population size of the delimited populations and the reproductive modes of both species. A strong genetic differentiation was highlighted between bull shark populations from the Western Indian Ocean and the Western Pacific, due to either an absence of contemporary gene flow or to an absence of female gene flow only. On the opposite, tiger shark populations seem genetically homogenous, with important genetic connectivity between both regions. Within each region, no genetic differentiation among localities was highlighted for both species. A weaker genetic diversity was identified for the tiger shark, probably linked to the occurrence of a recent bottleneck occurring less than 3,000 years ago. Around Reunion Island, bull and tiger shark populations present different dynamics, linked to their reproductive modes. Bull shark individuals from both sexes seem to exhibit some fidelity to specific coastal sites (philopatry) to mate and/or deliver embryos, and litters are frequently issued from several fathers (polyandry). On the opposite, mating and pupping areas of the tiger shark remain poorly known, and this species seems exclusively monoandrous, probably linked to its semi-oceanic nature.This work highlights the high dispersal abilities of both species. Their populations present different dynamics, leading to different sensitivities to anthropogenic pressures. These results point out the need to adopt management plans specific to each species