Les études non destructives des processus physiologiques dans les produits agronomiques exigent des résolutions spatiales et temporelles de plus en plus élevées. L'imagerie par résonance magnétique nucléaire (RMN) est une technique totalement non-invasive qui permet d'accéder à plusieurs types de variables (architecture des tissus, variabilités spatiales de la composition, flux entrants et internes au cours de la croissance du fruit) plus difficilement quantifiables avec des méthodes destructives classiques. Un des enjeux majeur également réside dans la faculté de localiser spatialement ces transformations physiologiques et morphologiques dans les produits agronomiques. Les travaux de recherches réalisés dans le cadre de cette thèse ont pour objectif principal, la mise en œuvre d'une méthodologie de calcul et d'analyse quantitative en imagerie RMN appliquée à l'agronomie. L'implémentation, l'optimisation et la validation de la séquence FLASH combinée avec des agents de contraste efficaces en terme de relaxivité et bio-compatibles a permis d'une part, la cartographie des paramètres de relaxation et d'autre part, la quantification du transport de l'eau in vivo d'un système agronomique modèle au cours de sa croissance. Les nanoparticules de l'agent de contraste Gd3+[Fe(CN)6]3-/Mannitol ont été utilisées comme des marqueurs afin de localiser les flux hydriques dans le fruit. Le choix de la séquence d'imagerie FLASH a été motivé par la nécessite d'atteindre des résolutions temporelles suffisante pour suivre la dynamique des changements physiologiques liés au transport de l'eau dans ce type de matériau. La validation de la méthode de calcul du T1 menée sur le fantôme a révélé un bon accord par rapport aux T1 mesurés par relaxométrie. Nous avons également mis au point une procédure d'évaluation du rapport signal sur bruit et des incertitudes commises dans chaque voxel des images paramétriques M0 et T1. L'évaluation de ces incertitudes est un élément fondamental de cette analyse quantitative, afin d'assurer des interprétations fiables des images RMN. La segmentation des images nous a permis de localiser précisément les tissus où règne une forte activité cellulaire. Enfin, la modélisation compartimentale mis en oeuvre nous a permis de quantifier les paramètres cinétiques liés au transport de l'eau dans le fruit.Mots-clés: Imagerie RMN quantitative, paramètres intrinsèques, segmentation, modélisation compartimentale, agents de contraste, tissus végétaux

La forêt marécageuse de Lokoli, située dans le sud du Bénin est une formation non protégée, bien qu’elle soit la seule forêt marécageuse avec un cours d’eau permanent connue en Afrique de l’Ouest. Pour envisager une prise de décision de conservation et de protection de cet écosystème forestier, il est important de disposer d’une meilleure connaissance de sa flore, de sa végétation et de son fonctionnement. C’est dans ce cadre que la présente étude a été envisagée. Les données collectées concernent le milieu naturel, la structure de la forêt, la régénération naturelle des espèces et les usages faits des Produits Forestiers Non Ligneux (PFNL). Le milieu naturel se compose d’un substratum acide (pH variant de 3,5 à 5,5) et argilo-sableux. Le cortège floristique de cette forêt est composé de 241 espèces réparties en 185 genres et 70 familles dont des espèces endémiques (Uapaca paludosa) ou en danger (Hallea ledermannii), Nauclea xanthoxylon, etc. Sept groupements végétaux ont été identifiés (forêt primaire inondée à Alstonia congensis et Xylopia rubescens, forêt secondaire inondée à Ficus trichopoda et Spondianthus preussii et raphiale à Raphia hookeri et Anthocleista vogelii en forêt ;forêt ripicole à Alchornea cordifolia et Mitragyna inermis, savane marécageuse à Ficus asperifolia et Paullinia pinnata ;prairie marécageuse à Cyclosorus gongylodes et Polygonum pulchrum et enfin prairie marécageuse à Rhynchospora corymbosa et Ludwigia abyssinica en lisière) avec des précisions sur leurs caractéristiques floristiques, biologiques, phytogéographiques et écosociologiques. Les mésophanérophytes sont abondants en forêt alors qu’en lisière, ce sont les microphanérophytes qui sont les plus nombreux. Ces groupements constituent un refuge pour de nombreuses espèces animales dont Barboides britzi, poisson déterminé pour la première fois en 2006. D’après cette étude, on note une bonne régénération des espèces forestières malgré une recrudescence des trouées liées à l’installation de champs de Colocasia esculenta. Parmi les 75 espèces, source de PFNL recensées, les produits et sous-produits issus de Raphia hookeri sont les plus exploités car ils constituent pour les populations riveraines d’importantes sources de revenus. Ces PFNL sont exploités à Lokoli pour plusieurs usages à savoir l’alimentation, l’emballage, boisson alcoolisée, recettes médicinales, construction, etc. Le nombre de pieds de Raphia hookeri saignés par an est de 15.452 par 320 exploitants dont 148 cueilleurs, 81 transformateurs et 91 commerçants ;ce qui fournit aux exploitants des revenus de l’ordre de 28.000 à 159.000 FCFA (42,7 à 242,4 euros) par mois et par exploitant, sans oublier les autres activités menées par les riverains dans cet écosystème. On note une forte pression anthropique sur cette formation qu’il est donc urgent de protéger. En effet, elle dispose d’importants atouts qui militent en faveur de sa conservation. Elle abrite des espèces végétales et animales rares, endémiques, vulnérables et en danger (inscrites sur la liste rouge de l’UICN), telles que :Hallea ledermannii, Uapaca paludosa, Nauclea xanthoxylon, Cercopithecus erythrogaster erythrogaster, Cercopithecus mona, Colobus vellerosus, Ceriagrion citrinum Campion, Barboides britzi, etc. La forêt marécageuse de Lokoli joue un rôle de refuge pour toutes ces espèces qui y trouvent leur niche écologique. Sur le plan socio-économique, la FML fournit aux populations riveraines des revenus pour leur subsistance. Toutes ces potentialités font d’elle une Forêt à Haute Valeur pour la Conservation (FHVC) et elle pourrait constituer une véritable réserve de biosphère dans le Sud-Bénin. / The swamp forest of Lokoli, located in the south of Benin, is a non-protected area, although it is the only swamp forest in West Africa accompanied by a river which always contains water. To be able to make decisions concerning the conservation and protection of this forest ecosystem, it is important to have a better knowledge of its flora, its vegetation and its ecology and dynamics. It is within this framework that the present study was considered. The data that were collected relate to the natural environment, the structure of the forest, the natural regeneration of the species and the uses of the Non Timber Forest Products (NTFP). The natural environment is composed of a substratum which is acid (pH varying from 3.5 to 5.5) and loamy-sandy. The floristic composition of this forest is composed of 241 plant species from 185 genera and 70 families. Seven vegetation types were identified: 1. Inundated primary forest with Alstonia congensis and Xylopia rubescens; 2. Inundated secondary forest with Ficus trichopoda and Spondianthus preussii; 3. Raphia forest with Raphia hookeri and Anthocleista vogelii; 4. Riparian forest with Alchornea cordifolia and Mitragyna inermis; 5. Marshy savanna with Ficus asperifolia and Paullinia pinnata; 6. Marshy savanna with Cyclosorus gongylodes and Polygonum pulchrum; and 7. Marshy savanna with Rhynchospora corymbosa and Ludwigia abyssinica. Precise details are given on their floristic, biological, phytogeographical and phytosociological characteristics. The mesophanerophytes are abundant in forest whereas at forest edges the microphanerophytes are most numerous. These vegetation types constitute a refuge for many animal species, for example Barboides britzi, a species of fish first identified in 2006. This study noted a good regeneration of forest species, in spite of disturbance related to the installation of fields of Colocasia esculenta. About 75 investigated NTFP are exploited in Lokoli for many purposes, among which food, packaging, alcoholic drinks, medicines, construction, etc. Among the listed NTFP, the products and by-products made from Raphia hookeri are the most important because they are important sources of revenue for the inhabitants of the area. The number of stems of Raphia used per year for palm wine production is 15.452 by the 320 inhabitants, including 148 gatherers, 81 transformers and 91 tradesmen. This provides to the inhabitants an income of about 28,000 to 159,000 FCFA per month and per inhabitant, without forgetting the other activities undertaken by these inhabitants. This results in a strong human pressure on the vegetation of the area which is therefore in urgent need of protection. The vegetation of the Lokoli forest has important values which indicate its conservation concern. It shelters plant and animal species that are endemic and/or endangered or vulnerable according to the red list of the IUCN, such as: Hallea ledermannii, Uapaca paludosa, Nauclea xanthoxylon, Cercopithecus erythrogaster erythrogaster, Cercopithecus mona, Colobus vellerosus, Ceriagrion citrinum Campion, Barboides britzi, etc. The swamp forest of Lokoli is a refuge for all these species who find here their ecological niche. On the socio-economic level, the Lokoli forest provides to the inhabitants an income for their subsistence. The Lokoli forest in southern Benin is a forest with a high conservation value and it has the potential to become a “biosphere reserve”. / Doctorat en Sciences / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les décharges de résidus riches en éléments traces métalliques (ETMs) issus des activités industrielles représentent un risque potentiel de pollution de l’environnement. Ces décharges de résidus exigent une stabilisation des ETMs pour limiter leur dispersion par l'air, le sol, et les cours d’eau, et in fine leur transport vers des zones initialement non contaminées. Cette stabilisation peut être obtenue par un couvert végétal adéquat. Ce travail de thèse a porté sur 3 sites expérimentaux, qui ont comme point commun d’être des zones de stockage de sédiments contaminés ou d’effluents industriels chargés en ETMs. L’objectif général de ce travail de thèse était d’étudier les modes de transfert et de stockage d’ETMs vers les parties aériennes de végétaux cultivés sur les sols issus de ces sites expérimentaux. Le premier objectif concernait une décharge d’effluents (Inovyn), issus de l’activité électrolytique de l’usine Solvay (Tavaux) et enrichi en Hg. Le Hg, en raison de son faible point d’ébullition est facilement transféré des sédiments vers l’atmosphère sous forme de composés volatiles. Ainsi, la couverture végétale de cette lagune est exposée par sa biomasse aérienne aux composés volatiles de Hg, mais également par la rhizosphère aux composés du Hg présents dans le substrat. Dans ce travail de thèse plusieurs espèces végétales de la famille des Salicacées (peuplier) et des Solanacées (poivron, tomate, aubergine, et tabac) ont été exposées au Hg, dans des expériences en pot, avec simple exposition à une atmosphère enrichie en Hg, ou double exposition à un sol et à une atmosphère enrichis en Hg. Dans tous les cas de figure, le transfert de Hg dans les feuilles ne se produit que par voie aérienne, et l’accumulation augmente significativement avec l’âge des feuilles. Nous avons également mis en évidence que les teneurs en Hg des fruits des Solanacées étaient environ 100 fois plus faibles que celles des feuilles, limitant ainsi le risque d’exposition au Hg par leur consommation. Nous avons par ailleurs démontré qu’une faible proportion (7%) du Hg est sous forme méthylHg dans les feuilles de peuplier, et que 16 à 26% du Hg accumulé dans les feuilles de poivron ou peuplier étaient liés à des protéines solubles. Le deuxième objectif concerne les sites de Thann (Cristal) et Fresnes sur Escaut (VNF), pour lesquels nous avons étudiés le transfert d’ETMs vers des espèces potagères, afin de mimer l’impact de ces contaminants sur les cultures en jardins potagers. Le peuplier a également été utilisé comme espèce de référence. Les quantités de masse fraîche des parties comestibles à ingérer pour atteindre la dose journalière ont été calculées pour chaque ETM. Seuls le Cd (Fresnes) et le Cr (Thann) présentaient un risque potentiel, puisqu’ils s’accumulent dans les parties consommables de ces végétaux à des teneurs élevées. Il faut toutefois noter que ces expériences ont été réalisées dans des scénarios où les conditions d’exposition étaient maximisées. Le transfert des ETMs (notamment le Cd et le Zn) vers le peuplier a confirmé des études précédentes, ce qui souligne l’importance d’une gestion adaptée de la biomasse produite sur de tels sites. D’un point de vue écologique les travaux de cette thèse confirment l’importance et la nécessité de la végétalisation des sites contaminés par des ETMs afin de limiter la dispersion des poussières, et en conséquence les ETMs aux alentours. D’un point de vue sanitaire, les travaux soulignent l’importance d’estimer le risque spécifique lié à l’ingestion d’espèces végétales d’intérêt alimentaires cultivées régulièrement par les habitants aux alentours des sites potentiellement émetteurs d’ETMs, en générant un lien entre espèce et ETMs accumulés. Ce travail apporte donc un certain nombre d’éléments pour la compréhension du devenir d’ETMs et notamment le Hg dans le système sol/plante et les risques associés à l’ingestion des parties comestibles des végétaux cultivés potentiellement contaminées. / Metal trace element (HME) -free residues from industrial activities represent a potential risk of environmental pollution. These tailings dumps require a stabilization of the ETMs to limit their dispersion by air, soil, and streams, and ultimately their transport to initially uncontaminated areas. This stabilization can be achieved by adequate plant cover. This thesis work focused on 3 experimental sites, which have as common point to be contaminated sediment storage areas or industrial effluents loaded with ETMs. The general objective of this thesis work was to study the transfer and storage modes of ETMs to the aerial parts of plants grown on soils from these experimental sites. The first objective concerned a discharge of effluents (Inovyn), resulting from the electrolytic activity of the Solvay (Tavaux) plant and enriched in Hg. The Hg, because of its low boiling point, is easily transferred from the sediments to the atmosphere in the form of volatile compounds. Thus, the vegetal cover of this lagoon is exposed by its aerial biomass to the volatile compounds of Hg, but also by the rhizosphere to the Hg compounds present in the substrate. In this work, several plant species of the Salicaceae family (poplar) and Solanaceae (pepper, tomato, aubergine, and tobacco) were exposed to Hg in pot experiments, with simple exposure to a Hg-enriched atmosphere. , or double exposure to Hg-enriched soil and atmosphere. In all cases, transfer of Hg into the leaves occurs only by air, and accumulation increases significantly with leaf age. We also found that the Hg content of the Solanaceae fruit was about 100 times lower than that of the leaves, thus limiting the risk of exposure to Hg through their consumption. We have also shown that a small proportion (7%) of the Hg is in the form of methylHg in poplar leaves, and that 16 to 26% of the Hg accumulated in pepper or poplar leaves were bound to soluble proteins. The second objective concerns the Thann (Cristal) and Fresnes sur Escaut (VNF) sites, for which we have studied the transfer of ETMs to vegetable species, in order to mimic the impact of these contaminants on vegetable garden crops. Poplar has also been used as a reference species. The amounts of fresh mass of the edible parts to be ingested to reach the daily dose were calculated for each MTE. Only Cd (Fresnes) and Cr (Thann) presented a potential risk, since they accumulate in the consumable parts of these plants at high levels. It should be noted, however, that these experiments were conducted in scenarios where exposure conditions were maximized. The transfer of ETMs (including Cd and Zn) to poplar has confirmed previous studies, highlighting the importance of appropriate management of the biomass produced at such sites. From an ecological point of view, the work of this thesis confirms the importance and the necessity of the revegetation of the sites contaminated by ETMs in order to limit the dispersion of the dust, and consequently the ETMs around. From a health point of view, the work emphasizes the importance of estimating the specific risk related to the ingestion of vegetable species of interest regularly grown by the inhabitants around the sites potentially emitting ETMs, generating a link between species and accumulated ETMs. This work therefore provides a number of elements for understanding the fate of ETMs and in particular the Hg in the soil / plant system and the risks associated with the ingestion of the edible parts of potentially contaminated cultivated plants.

L’étude des pratiques mortuaires de l’ère chrétienne est un champ de recherche largement exploré par les historiens et les archéologues. Pourtant, en dépit d’une certaine tendance scientifique actuelle à questionner les rapports homme/milieu, aucune étude n’aborde la pompe funèbre dans une optique ethnobotanique. Cette enquête diachronique reconstitue les accessoires végétaux que la société puise dans son environnement pour accompagner le cadavre. Une méthodologie est développée pour la reconnaissance des micro- et macro-restes végétaux, en particulier le pollen, appliquée aux vestiges de huit sites archéologiques français et italiens (Ier-XVIIe s). Ces données, parfois éclairées par les sources écrites, livrent des informations inédites sur deux types de pratiques. D’une part, des dépôts végétaux constitués d’espèces florales accompagnent le corps des défunts et lui confèrent une image plus éclatante du point de vue visuel et olfactif, y compris dans les milieux sociaux les plus humbles. Ces données invitent les archéologues à considérer l’existence d’un mobilier funéraire peu connu jusqu’alors. D’autre part, les végétaux sont utilisés pour l’embaumement interne des plus privilégiés. L’opération transforme chirurgicalement la dépouille, et les chairs sont apaisées par le baume, une préparation dans laquelle les plantes jouent un rôle prédominant en vertu de leurs propriétés médicinales, olfactives, et symboliques. Ce travail pose les bases méthodologiques d’une archéobotanique funéraire. Les origines anciennes des pratiques mises en évidence devront à présent être reconstituées, mais c’est aussi leur rémanence dans la société contemporaine qu’il conviendra d’analyser. / Roman and Christian mortuary practices are widely explored by historians and archaeologists in Western Europe. Considered as a relic of a social being, the dead body contributes to a better understanding of human communities and cultures. However, even if Man-Environment interactions are now a central issue of the scientific research, no study has questioned funerary behaviors in an ethnobotanical perspective yet. This work aims to reconstitute plant accessories that people collect in their environment to treat the corpse and modify its appearance or its anatomical and biological properties. An original methodology is set up to sample and analyze macro and microbotanical remains, especially pollen, from Roman, Medieval and Modern tombs (1st-17th centuries AD) excavated on eight archaeological sites in France and in Italy. These archaeobotanical data confronted with written sources shed light on two kinds of practices.On the one hand, plant materials such as floral arrangements, litter and cushion made of colorful and fragrant species accompany the defunct into the grave. These tributes modify the sensory perception of the corpse and materialize devotion to the deceased, even in more humble social backgrounds. These results invite archaeologists to consider a new and unexpected kind of grave goods during fieldwork and laboratory analysis.On the other hand, plants are used for embalming into elite social circles. In Europe this practice, most likely originated in Ancient Times, is accurately documented by written and archaeological sources between the 14th century and the early 19th century. Evisceration and excerebration procedures physically transform the corpse, then the flesh and the skin are treated with an aromatic balm composed by many plants and exudates such as wormwood, mint, myrrh and frankincense. Surgeons appeal to medicinal, olfactory and symbolic properties of plants in order to stop the decay process and honor the body.This work lays foundation for an ethno-archaeobotany of death and brings some elements to understand the relationship between the dead body and its plant environment. Ancient origins of these mortuary practices now need to be identified. Moreover their persistence in contemporary society could also be analyzed through an ethno-sociological approach.

L'exsudation racinaire est connue pour avoir une influence sur le fonctionnement des communautés microbiennes, en particulier celles impliquées dans le cycle de l'azote (Haichar et al, 2012). Elle est liée à la physiologie de la plante, cette dernière pouvant être évaluée via les traits fonctionnels végétaux, permettant une classification des plantes en fonction de leur performance dans leur environnement. Ainsi, nous pouvons distinguer d'une part les espèces exploitatrices, avec une efficience de la photosynthèse élevée et une acquisition rapide de l'azote dans les sols, et d'autre part les plantes conservatrices, possédant des caractéristiques contraires (Aerts & Chapin, 1999) et des plantes intermédiaires dont les caractéristiques sont intermediaires.L'objectif de ces travaux de thèse est de déterminer l'influence de la stratégie de gestion des ressources de 6 poacées, réparties le long d'un gradient de stratégie de gestion des ressources, allant de stratégies conservatrices (Sesleria caerulea et Festuca paniculata), intermédiaires (Antoxanthum odoratum, Bromus erectus) à des stratégies exploitatrices (Dactylis glomerata et Trisetum flavescens), sur la diversité et le fonctionnement des communautés totales et dénitrifiantes. I) Dans un premier temps nous avons étudié le lien entre la stratégie de gestion de ressources des plantes et la quantité d'exsudats racinaires dans le sol adhérent aux racines (SAR). Nous avons ensuite déterminé l'influence de la quantité d'exsudats racinaire sur les activités microbiennes potentielles des communautés microbiennes du SAR (respiration et dénitrification potentielles), puis par une approche ADN-SIP (Stable Isotope Probing) couplée à du séquençage haut-débit, l'influence de l'exsudation racinaire sur la structure et la diversité des communautés bactérienne colonisant le SAR et le système racinaire. II) Dans un second temps, nous avons étudié le lien entre la stratégie de gestion des ressources des plantes et la nature des exsudats racinaires libérés au niveau du SAR et présents dans les extraits racinaires en analysant les profils des métabolites primaires chez Festuca paniculata, Bromus erectus et Dactylis glomerata, représentant respectivement des stratégies de gestion des ressources conservative, intermédiaire et exploitatrice / Root exudation is known to influence microbial communities functioning, in particular those involve in nitrogen cycle. (Haichar et al, 2012). It’s linked to plant physiology, which can be evaluated with functional traits, allowing a plant distribution in function of their performance in their environment. Thus, we can distinguish competitive species, with higher photosynthetic capacity and rapid rates of N acquisition, conservative species with the opposite characteristics (Aerts & Chapin, 1999) and intermediate plants, with intermediate characteristics.The objective of this work is to determinate the influence of nutrient management strategiy of 6 poaceae, along a strategies gradient from conservative strategy (Sesleria caerulea and Festuca paniculata), intermediate (Antoxanthum odoratum and Bromus erectus) to competitive strategy (Dactylis glomerata and Trisetum flavescens), on diversity and functioning of total and denitrifying communities.I) Firstly, we studied the link between the plant nutrient management strategy and the root exudates quantity in the root adhering soil (RAS). Then, we determined the influence of the rate of root exudation on potential microbial activities (respiration and denitrification), and with a DNA-SIP (Stable Isotope Probing) approach coupled to high-throughput sequencing, the influence of root exudation on the bacterial structure and diversity of communities colonizing the RAS and the root system. II) Secondly, we studied the link between the plant nutrient management strategy and the nature of molecules exuded in RAS and present in root extracts by analyzing primary metabolites profile to Festuca paniculata, Bromus erectus and Dactylis glomerata, respectively a conservative, an intermediate and a competitive plant. Then, we determined the influence of primary metabolites profile of each plant on semi-real denitrification of communities colonizing RAS of plants. III) Finally, an mRNA-SIP approach is in progress to determine the influence of exuded metabolites on active bacterial communities functioning and the expression of genes involved in denitrification process in RAS and root system. Our results show an influence of the nutrient management strategy on the rate of carbon exudation, the competitive plants exuding more than conservatives ones.

La famille aromatique du végétal dans les vins rouges recouvre une large diversité de nuances. Nos travaux révèlent que celles-ci n’ont pas toujours de lien direct avec les composés connus (2-méthoxy-3-alkylpyrazines, alcools en C6). Aussi, après avoir été définis sensoriellement, les déterminants moléculaires de cette famille d’odeurs ont été recherchés en s’appuyant, à partir de vins représentatifs, sur différentes techniques de fractionnement (CLHP, distillation sous vide) puis MDCPG-O-SM. Une première origine de ces nuances a été développée, celle associée à la maturité des raisins. La présence du 1,8-cinéole (eucalyptol), avec des notes « vertes », selon une origine variétale en lien avec la maturité des raisins a pu être attestée dans les vins de Cabernet Sauvignon. La capacité d’un cépage à en produire des quantités significatives (Fer Servadou) ainsi qu’une origine exogène associée à la présence d’une espèce d’armoise au vignoble (Artemisia verlotiorum) sont aussi établis. Une autre origine d’apparition des nuances végétales a été considérée : le pressurage des marcs. Cette étude montre le lien étroit entre la catégorie aromatique des vins de presse et la famille du végétal. En outre, elle révèle la présence de divers marqueurs odoriférants, en particulier le (Z)-4-heptenol dont l’évolution est corrélée au niveau de pression et la contribution sensorielle établie, à l’inverse de la plupart des alcools en C6 ; de même qu’elle suggère l’implication de plusieurs composés carbonylés à l’odeur caractéristique des vins de presse. L’influence des paramètres technologiques (inertage, pression, SO2, FML) est aussi précisée. La présence du salicylate de méthyle comme marqueur de défense de la plante contre plusieurs maladies cryptogamiques (mildiou, black rot, esca) et comme contributeur à l’odeur végétale de certains vins rouges a enfin pu être démontrée. / The green aromas family includes in red wines a large diversity of nuances. First, this study revealed that these nuances are not directly related to known compounds (e.g. 2-méthoxy-3-alkylpyrazines, C6 alcohols). After a sensory definition, the molecular determinants of these aroma nuances were investigated based on fractionation strategies including HPLC and vacuum distillation then MDGC-O-MS. A first source of nuances associated with grapes ripeness was developed. The presence of 1,8-cineole (eucalyptol) with a varietal origin was evidenced in Cabernet Sauvignon wines. The ability of a grape variety to produce significant amounts (Fer Servadou) and an exogenous origin associated with the presence of Artemisia species in vineyards (Artemisia verlotiorum) were also highlighted. Another origin, related to the pressing of grape marc was then considered. This study shown the connection between the aromatic category of press wines and the green aromas. Furthermore, it revealed the presence of odoriferous molecules including (Z)-4-heptenol, with a sensory contribution, associated to the increase of pressure in the press tank, but not for the majority of C6 alcohols. It also suggested the involvement of several carbonyl compounds in the characteristic odor of press wines. The influence of technological parameters (without oxygen, pressure, SO2, malolactic fermentation) was also specified. Finally, this study revealed the presence of methyl salicylate as a plant defense marker against several fungal diseases (downy mildew, black rot, esca) and as a contributor to fresh green aromas of certain red wines.

Les données de télédétection dans l'infrarouge thermique (IRT) sont une source indispensable d'information pour estimer les flux de surface et suivre le fonctionnement des agro-écosystèmes. Cependant, les mesures de température de surface sont sujettes à des effets directionnels très importants (présence de 'hot spot') pouvant entraîner une erreur allant jusqu'à une dizaine de degrés Celsius. Ils doivent être pris en compte en vue des applications opérationnelles. Le travail proposé ici vise à modéliser l'anisotropie directionnelle des couverts végétaux pour mettre au point des méthodes opérationnelles de correction des mesures satellitaires de température de surface. Il est largement motivé par les projets du CNES visant à élaborer une mission spatiale nouvelle combinant une haute résolution spatiale et des capacités fortes de revisite dans l'IRT. Deux étapes de travail ont été menées. La première repose sur l'utilisation du modèle déterministe de transfert Sol-Végétation-Atmosphère SCOPE (Soil Canopy Observation, Photochemistry and Energy fluxes), capable de simuler les radiances directionnelles dans l'optique et l'IRT. Dans ce manuscrit, il est validé par rapport à des mesures de terrain et sa capacité à simuler correctement les effets d'anisotropie démontrée. Il est ensuite utilisé pour étudier de façon systématique la sensibilité de l'anisotropie directionnelle à la structure de la canopée, à son état hydrique, au forçage météorologique et aux configurations angulaires solaire et de visée. Les conséquences en terme d'impact combiné des caractéristiques orbitales des satellites, de la position géographique des sites observés et de la date d'acquisition sur l'anisotropie sont discutées. La seconde étape vise à proposer un modèle paramétrique simplifié (dit RL). SCOPE est ici utilisé en tant que générateur de données. Le modèle RL se révèle robuste et capable de restituer avec succès les signatures directionnelles sur le plan géométrique (position du hot spot) comme pour l'amplitude des effets directionnels. Une comparaison avec le seul autre modèle paramétrique utilisé jusqu'alors en télédétection IRT (le modèle de Vinnikov) confirme les qualités du modèle RL, ce qui en fait un candidat potentiel pour les chaines de traitement des futures données satellitaires. / Remotely-sensed data in thermal infrared (TIR) are an essential source of information to estimate surface fluxes and to monitor the functioning of agro-ecosystems. However, surface temperature measurements are prone to directional effects ('hot spot' phenomenon)which may result in an error up to 10°C. They have to be taken into account in the framework of operational applications. The work proposed here aims at modelling the directional anisotropy of continuous vegetated canopies in order to develop operational methods for correcting land surface temperature measurements carried out by TIR satellites. This work is mainly motivated by the CNES projects aiming at developing a new TIR spatial mission combining both high spatial resolution and high revisit time capacities. Two steps were carried out. The first is based on the use of the deterministic SVAT model SCOPE (Soil Canopy Observation, Photochemistry and Energy fluxes), able to simulate directional radiances at top of canopy in both optical and TIR domains. In this thesis, it is validated against experimental measurements and its ability to successfully simulate TIR directional anisotropy demonstrated. Then it is used to study the sensitivity of anisotropy to canopy structure, water status of soil and vegetation, meteorological forcing and solar and observer angular configurations. The consequences of the combined features of satellites orbits, geographical position of the scanned sites and acquisition date on anisotropy are discussed. In the second part, we propose a simplified parametric model (called 'RL'). SCOPE is used as a data generator. The RL model is deemed suitable and able to correctly reproduce directional signatures both in terms of geometry (hot spot position) and amplitude of these effects. A comparison with the only one parametric model previously used in TIR remote sensing (Vinnikov's approach) confirms the good capacities of the RL model. The RL model is thus a potential candidate to the future satellite processing chains.

La présente étude vise à valoriser des résidus agroindustriels comme matériaux pour l’habitat et la construction. Dans ce contexte, les travaux de recherche s’articulent autour de deux axes majeurs : le développement d’un liant alternatif et l’élaboration de matériaux composites à partir de ce liant alternatif et des matériaux végétaux. Deux liants composés utilisant des cendres de bagasse, nommés cendres de bagasse-chaux et ciment-cendres de bagasse ont été étudiés. A partir de ces liants composés, deux types de matériaux composites incluant des matériaux végétaux ont été élaborés : un composite incorporant des granulats de bagasse et de coco et un autre renforcé par des pulpes d’eucalyptus. Les propriétés physiques, chimiques, mécaniques et hydriques de ces matériaux ont été déterminées. Les résultats obtenus montrent que la calcination des cendres de bagasse à 600°C et la sélection des particules de taille inférieure à un diamètre seuil compris entre 45 et 63µm augmentent sa réactivité. Le liant composé cendres de bagasse-chaux est susceptible de développer une résistance à la compression de l’ordre de 39MPa à 28 jours, une valeur supérieure à celle des liants composés matériaux pouzzolaniques-chaux étudiés dans la littérature. Grace à sa faible alcalinité, ce liant composé préserve mieux les matériaux végétaux vis à vis de leur minéralisation et leur fragilisation comparativement au liant à base de ciment. L’incorporation de pulpes cellulosiques dans le liant composé cendres de bagasse-chaux permet d’obtenir des matériaux composites ayant des propriétés à la flexion comparables à celles d’un composite ciment-pulpes cellulosiques. / The present study aims to add value to agroindustrial residues as housing and building materials. In this context, the research works revolve around two main lines: the development of an alternative binder using agroindustrial residues and the production of composite materials from this alternative binder and plant resources. Two composed binder using bagasse ash, named bagasse ash lime and cement-bagasse ash, were optimised and produced. Using these composed binder, two kinds of composite materials including plant resources were produced: one composite developed with vegetable aggregates and another one reinforced with eucalyptus pulps. The physical, chemical, mechanical and hydric properties of these materials were investigated. The results show that the bagasse ash recalcination at 600 °C and the selection of the particles under a diameter limit (between 45 and 63 µm) improve its reactivity. Blended with slaked lime, the composed binder obtained with these parameters is likely to develop a compressive strength higher than 39 MPa at 28 days; this value is higher than the compressive strength of pouzzolanic material and lime based binder studied in the literature. In addition, due to the lower alkalinity of the interstitial solution of this composed binder, related to the lime consumption by the pouzzolanic material, it better protects vegetable materials from mineralization than the binders based on Portland cement. The incorporation of the cellulosic pulps in the composed binder lime-bagasse ash produces composite materials with a similar flexural behaviour as a composite made with cement and cellulosic pulp.

Augmenter la diversité végétale au sein même du champ permet de réguler les populations de ravageurs dans de nombreux agroécosystèmes. Les mélanges variétaux (diversité intraspécifique) ou les associations de cultures avec une plante compagne (diversité interspécifique) sont considérées comme des pratiques agroécologiques prometteuses pour les systèmes de culture à bas intrants ou l'agriculture biologique. En effet, ces pratiques favorisent de nombreux services écosystémiques tels que la régulation des ravageurs, des maladies ou des adventices, ainsi que la fertilisation azotée. Cependant, le potentiel de régulation des ravageurs du blé par la combinaison de ces deux pratiques de diversification n'a pas encore été étudié.Nous avons combiné ces deux pratiques dans le cadre d'expérimentations menées en plein champ et sur deux saisons de culture, afin d'examiner leurs impacts sur les populations de pucerons et d'ennemis naturels. Nous avons également évalué le potentiel de régulation des ravageurs en mesurant les taux de prédation de proies sentinelles.La combinaison des diversités intra- et interspécifique n'est pas plus performante pour réduire les populations de pucerons que les pratiques prises séparément. L'association de culture blé-trèfle tend à être moins infestée par les pucerons, tandis que le mélange variétal est plus infesté que la variété la moins sensible. Les variations annuelles des conditions climatiques impactent fortement le développement du blé et du trèfle, ainsi que la date d'apparition du pic de puceron. Le rendement du blé, ainsi que le taux d'azote du grain sont réduits par l'association de culture par 7 à 10%, mais pas par le mélange variétal. La présence d'un couvert de trèfle dans les champs de blé, semble avoir favorisé la biodiversité fonctionnelle, particulièrement les ennemis naturels tels que les carabes, mais pas le mélange variétal. Les résultats sont variables selon la famille d'arthropodes concernée et leur position au sein du couvert végétal (au sol ou dans le feuillage). Le couvert de trèfle et le champ ont influencé la composition de la communauté de carabes prédateurs. Les taux de prédation des proies sentinelles n'ont pas été impactés par les pratiques de diversifications.En laboratoire, nous avons évalué comment l'association du blé avec des légumineuses (trèfle ou pois) pouvait modifier le comportement du puceron du blé Sitobion avenae en terme de location de sa plante hôte et du développement de la population. Les pucerons ont résidé moins de temps sur le blé quand il était associé à du trèfle. Les populations de pucerons se sont moins développées dans les associations du blé avec une légumineuse par rapport à du blé seul, mais si l'on prend en compte la biomasse du blé, seulement l'association blé-trèfle a considérablement réduit les densités de pucerons sur le blé. Ainsi l'espèce associée et sa densité sont des paramètres importants qui devraient être pris en compte dans les études sur la diversité interspécifique, car ils pourraient expliquer la grande variation dans les résultats rapportés par les analyses bibliographiques.Nos résultats suggèrent qu'augmenter la diversité cultivée au sein du champ peut aider à réguler les pucerons dans une certaine mesure, mais la combinaison des deux pratiques de diversification ne résultent pas en un trade-off entre la régulation des ravageurs et les performances agronomiques particulièrement attractifs pour les agriculteurs. / Increasing intrafield plant diversity has been shown to regulate pest populations in various agroecosystems. Polyvarietal mixtures of a crop species (intraspecific diversity) or associations of a crop and a companion plant (interspecific diversity) are both considered as promising agroecological practices for low-input or organic agriculture systems by providing several ecosystem services such as pest, disease and weed control, and nitrogen fertilization. However, combining both diversification practices has not been studied yet in perspective of winter wheat pest control.In organic field experiments over two growing seasons, we combined both practices and examined the direct impact on aphid and natural enemy populations and on wheat production. We also investigated the potential pest regulation service through the assessment of the rate of predation by using sentinel preys.Results show that combining intra- and interspecific diversity did not outperform each practice individually in reducing aphid populations, thus not clearly showing synergetic effects. Taken separately, intercropping tended to have lower aphid infestation, while it the cultivar mixtures was more infested by aphids than the least susceptible cultivar. Yearly variation in climatic conditions strongly impacted wheat and clover development, as well as the appearance of aphid peaks. Wheat yields and grain nitrogen content were reduced in intercropping by 7 to 10%, but not in cultivar mixtures. Functional biodiversity, especially natural enemies such as ground beetles, tended to be positively correlated to the presence of a clover cover in the wheat fields (interspecific diversification), but did not respond to the wheat cultivar mixture (intraspecific diversification). Results varied according to the family of arthropods concerned and their position within the vegetation layer (ground dwelling or foliage dwelling arthropods). The cover of white clover and the field context influenced the community composition of predatory ground dwelling beetles. Rates of predation on sentinel preys were not influenced by any of the diversification practices.Under laboratory conditions, we evaluated how combining wheat and legumes (clover or pea) modifies the behaviour of the cereal aphid Sitobion avenae in terms of host-plant location, and population growth. We observed that aphids’ residence time on wheat was decreased when this host-plant was intercropped with clover. At the population level, wheat-legume intercrops reduced the number of aphids on wheat plants compared to wheat sole crops but if we take into account plant biomass, only intercropping clover with wheat significantly reduced aphid densities on wheat. The species used as non-host plants and their density are important parameters that should be taken into account in studies on intercropping systems and that may explain the large variability in the results observed in the literature.Our findings suggest that intrafield diversification may regulate wheat aphids to some extent, but combining the two diversification practices did not result in an interesting trade-off between pest regulation and wheat production in real farming conditions.

La plupart de variétés élites de blé tendre ne peuvent pas être croisées avec des espèces apparentées ce qui restreint considérablement la base génétique qui peut être utilisée pour l'introgression de nouveaux allèles dans les programmes de sélection. L'inhibition de l'hybridation entre le blé et les espèces apparentées (e.g. seigle, orge) est génétiquement contrôlée. Un certain nombre de QTLs ont été identifiés à ce jour, y compris les gènes Kr1 sur le chromosome 5BL et SKr, un QTL majeur identifié au laboratoire en 1998 sur le bras court du chromosome 5B, tous deux impliqués dans l'inhibition du croisement entre le blé tendre et le seigle. Dans cette étude, nous avons utilisé une population recombinante SSD provenant d'un croisement entre la variété Courtot non croisable et la lignée MP98 croisable pour caractériser l'effet majeur dominant de SKr. Le gène a ensuite été cartographié génétiquement sur la partie distale du chromosome 5BS à proximité du locus GSP (Grain Softness Protein) dont l'homéologue sur le chromosome 5D est impliqué dans la dureté du grain (locus Ha). Les relations de colinéarité avec l'orge et le riz ont été utilisées pour saturer la région de SKr par de nouveaux marqueurs et établir des relations orthologues avec une région de 54 kb sur le chromosome 12L de riz. Au total, 6 marqueurs moléculaires ont été cartographiés dans un intervalle génétique de 0,3 cM, et 400 kb de contigs physiques de BAC ont été établis des deux cotés du gène afin de jeter les bases du clonage positionnel de SKr. De nouvelles populations de grands effectifs ont été développées pour la localisation précise du gène SKr sur les cartes génétiques et physiques. 223 individus d'une population HIF (SSD254.14) ont été testés pour leur aptitude au croisement avec le seigle et génotypés avec les marqueurs proches du gène pour confirmer les données obtenues dans la population de départ. Les résultats montrent que SKr est localisé dans une région hautement recombinante et que les relations entre distances génétiques et distances physiques sont favorables aux dernières étapes de clonage positionnel du gène. Enfin, deux marqueurs SSR complètement liés au gène SKr ont été utilisés pour évaluer une collection de descendances de blé aptes au croisement avec le seigle originaires d'un programme de sélection de triticale primaire. Les résultats confirment l'effet majeur de SKr sur l'aptitude au croisement et l'utilité des deux marqueurs pour introgresser l'aptitude au croisement interspécifique dans des variétés élites de blé tendre.