La Selle-Français (SF) a été sélectionné avec comme objectif principal la réussite en concours de saut d'obstacle (CSO) et cette sélection a largement utilisé les croisements avec d'autres races. Comme pour les autres chevaux de selle à travers le monde, les éleveurs français veulent augmenter le nombre de caractères dans leur objectif de sélection. En plus du CSO, ils souhaitent améliorer leur population sur les allures, la conformation, le comportement, la fertilité et la santé. Pour ajouter tous ces caractères, en conservant un schéma de sélection efficace, différentes études ont été menées et sont exposées dans cette thèse. -Tout d'abord, une large présentation du SF avec ses spécificités est effectuée. -Une étude de l'efficacité de la sélection entre 1974 et 2002 est conduite afin d'identifier les qualités et les inconvénients du plan de sélection actuel du SF. Sur cette période, on dénombre entre 6000 à 10000 naissances par an. Depuis 1995, le gain génétique annuel pour le CSO est élevé (

A La Réunion, l'activité volcanique détruit et fragmente la forêt tropicale humide. La colonisation des coulées de lave crée une série de succession primaire Nous étudions l'évolution du système de reproduction et de la diversité génétique en relation avec les processus écologiques associés à la colonisation et à la succession primaire. Antirhea borbonica est un arbre pionnier qui persiste dans la succession. Cette espèce montre une variation du genre sexuel en fonction du stade successionnel et la capacité de fructification du morphe pollinifère est liée au niveau de ressources. Nos résultats théoriques révèlent que la plasticité du genre sexuel pourrait être adaptative. Mais, bien que le morphe pollinifère fructifie, A. borbonica semble fonctionner comme une espèce dioïque stricte. Ainsi, les fortes valeurs de F;s des populations ne s'expliquent pas par le système de reproduction. Mais une structure agrégée des populations pourrait engendrer de la consanguinité et un effet Walhund.

Mis en place dans les années 1980 et au début des années 1990, les modèles d'évaluation génétique des reproducteurs bovins allaitants en ferme (IBOVAL) et en stations de contrôle individuel (CI) et sur descendance (CD) reposent sur des hypothèses simples dont le non respect est à l'origine de biais dans la prédiction des valeurs génétiques. Ces biais peuvent induire un choix non optimal des reproducteurs et réduire ainsi l'efficacité de la sélection à court terme, mais aussi à plus long terme en privilégiant les reproducteurs issus de lignées familiales bien connues. Le travail présenté dans cette thèse contribue à l'amélioration des programmes de sélection allaitants en proposant de nouveaux modèles statistiques pour quantifier et éliminer certaines sources de biais des évaluations génétiques des reproducteurs bovins allaitants. Tout d'abord, un bilan détaillé de la diversité génétique des trois principales populations bovines allaitantes françaises a été réalisé à l'aide d'analyses de pedigree des animaux des bases de sélection Blonde d'Aquitaine, Charolaise et Limousine. Cette étude a montré que la diversité génétique est encore importante dans ces populations et largement suffisante pour garantir des marges de progrès génétique dans les générations futures. Elle a également permis de caractériser les populations d'animaux nés dans les élevages sélectionneurs, vendeurs de taureaux de monte naturelle ou approvisionnant en mâles les programmes de sélection des taureaux d'insémination artificielle (IA). Cette caractérisation a jeté les bases pour proposer de nouveaux modèles d'évaluation génétique des reproducteurs de bovins allaitants. Tout d'abord, le modèle IBOVAL actuel ne prend pas en compte correctement les différences de longueurs de pedigree existant dans les populations bovines allaitantes. En effet, il suppose que les parents inconnus proviennent d'une unique population de fondateurs génétiquement homogènes et défavorise ainsi les animaux aux généalogies les plus courtes en fixant leur valeur génétique prédite sur ascendance au niveau génétique de l'ensemble des fondateurs de la race. L'introduction de groupes de parents inconnus (GPI) dans le modèle d'évaluation permet de mieux intégrer les différences de niveau génétique existant dans la population des fondateurs. Une méthode a été élaborée et validée en race Charolaise pour définir des GPI robustes et homogènes d'après les flux de reproducteurs observés au sein de la population évaluée sur les performances au sevrage des veaux. L'inclusion de GPI dans le modèle IBOVAL s'avère utile pour améliorer l'efficacité à court terme de la sélection en race Charolaise, principalement sur la voie femelle. Elle contribue à améliorer sensiblement le choix des vaches pour le renouvellement des troupeaux ayant un taux élevé d'animaux nés de parents inconnus. En revanche, cela impacte peu le choix des reproducteurs mâles destinés à une large diffusion par IA parce que ces mâles sont essentiellement issus d'élevages spécialisés dans la vente de reproducteurs où les généalogies des animaux sont bien connues sur plusieurs générations. Les programmes de sélection des taureaux d'IA s'appuient sur une succession de trois étapes séquentielles d'évaluation et sélection, d'abord en ferme puis en stations de CI et de CD. A chaque étape, une évaluation génétique est réalisée à l'aide d'un modèle unicaractère ignorant les données qui ont servi à la sélection aux étapes précédentes. Un modèle multicaractère, combinant performances enregistrées en stations et performances homologues contrôlées en ferme dans les élevages approvisionnant le schéma IA, a été proposé pour éliminer les biais dus à la sélection des mâles entrant en stations. L'utilisation de ce modèle permet d'augmenter l'efficacité de la sélection par une meilleure précision des index, mais surtout par l'élimination des,biais dans la prédiction des valeurs génétiques en stations de CI et de CD et l'amélioration de la connexion entre séries évaluées au cours du temps. Si les reclassements des reproducteurs évalués en stations sont limités intra-série, ils peuvent être en revanche très sensibles entre séries évaluées en race Blonde d'Aquitaine ou Limousine, modulant l'utilisation des reproducteurs sélectionnés intra-série et donc la diffusion à large échelle de leur semence.

En France, le virus de l'hépatite E (VHE) est responsable de cas d'hépatites aigües sporadiques dont les origines et les modes de transmission sont incertains. Or, le VHE est le seul virus des hépatites à infecter d'autres espèces animales que l'homme. Les objectifs de cette thèse ont été d'évaluer le risque de transmission zoonotique du VHE porcin pour l'Homme. Une première étude d'épidémiologie moléculaire a montré une circulation active du VHE entre les populations porcines et humaines, préférablement par voie alimentaire. Une deuxième étude par séquençage haut-débit a montré l'adaptation totale du génome consensus et de la quasiespèce du VHE lors de la transmission inter-espèce. Une troisième étude de trois nouveaux génomes complets porcins comparé aux génomes VHE humains déjà disponibles n'a pas révélé de déterminants majeurs de restriction d'hôte au sein du génotype 3. Par contre cette étude a mis en avant le besoin de revoir la classification en sous-types du VHE au vu des nouvelles séquences disponibles. Enfin, un système de génétique inverse a été mis en place afin de permettre l'étude phénotypique de nouvelles souches humaines et porcines du VHE dans des lignées hépatocytaires. Ces travaux ont permis de montrer le risque zoonotique du VHE du porc consommé en France et son adaptation génomique complète à ses deux espèces hôtes. Le VHE est un virus zoonotique à ARN particulier dont la variabilité génétique dépend de son épidémiologie singulière, qui inclue la possibilité de transmissions alimentaires à partir d'un réservoir animal domestique. Ce travail permet enfin de poser les perspectives d'études phénotypiques du VHE

Le virus de l'immunodéficience bovine (VIB) est un rétrovirus qui partage des propriétés similaires avec les autres lentivirus, dont le virus de l'immunodéficience humaine (VIH). L'expression des gènes lentiviraux dépend des protéines régulatrices virales Tat et Rev qui interviennent, dans le cycle de réplication virale, aux niveaux transcriptionnel et post-transcriptionnel, respectivement. Les longues répétitions terminales (LTR) du génome viral fournissent, quant à elles, les signaux d'initiation, d'amplification et de terminaison de la transcription. La protéine Tat, pour exercer son activité transactivatrice, interagit avec une séquence d'ARN appelée TAR ("transactivaton response element") présente sur tous les transcrits viraux. Tat recrute le facteur positif de l'élongation de la transcription b (pTEFb) au niveau du promoteur viral des LTR pour augmenter l'efficacité de transcription de l'ARN polymérase II. La protéine nucléaire Rev est impliquée dans le transport nucléo-cytoplasmique des ARN viraux mono- et non épissés. Récemment, une protéine hybride Tat/Rev constituée de 236 acides aminés (Tat 236) a été découverte à partir de virions isolés de la rate de lapins qui avaient été infectés trois ans auparavant, suggérant une évolution temporelle du virus in vivo. L'objectif de ce travail était de déterminer si des variations génétiques et/ou fonctionnelles pouvaient se retrouver dans d'autres parties du génome du variant du VIB impliquées dans la régulation de l'expression génique virale, notamment au niveau du LTR et du gène accessoire rev du VIB. Ainsi, en utilisant la technique d'amplification en chaîne des gènes (PCR), une séquence LTR mutante (LTRm) fut mise en évidence, démontrant la présence de trois mutations aux positions 191, 250 et 271 lorsque comparée à celle du LTR pré-infection obtenue du génome des virus ayant servi à l'infection des lapins. La séquence du LTR pré-infection était 100% identique à celle du LTR sauvage (LTRs) retrouvée dans la littérature. En utilisant un test de transactivation CAT in vitro avec la protéine Tat103 comme agent transactivateur, le LTRm démontra une activité promotrice d'au moins deux fois supérieure à celle obtenue avec le LTRs. Pour tenter d'associer ces mutations au nouveau caractère phénotypique de LTRm, des mutants de restauration furent développés par PCR-mutagenèse pour revenir au phénotype LTRs. L'ensemble des résultats obtenus suggère que les mutations en positions 250 et 271 seraient impliquées dans l'activité promotrice augmentée de LTRm. Finalement, l'analyse de séquences du gène rev pré- et post- infection a montré deux mutations aux positions 48 (Val → Ile) et 76 (Pro → Leu), la dernière étant localisée dans un domaine riche en arginine. Fait intéressant, la mutation à la position 76 avait aussi été rapportée auparavant dans la portion Rev de Tat236. Les résultats obtenus suggèrent une évolution temporelle du VIB dans le cours d'infections in vivo au niveau du LTR et du gène rev, similaire à celle antérieurement décrite pour le gène tat. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : lentivirus, région du LTR, gène rev, diversité génétique

Les ressources génétiques naturelles du Tilapia du Nil (Oreochromis niloticus) se trouvent en Afrique. Ces ressources sont menacées en raison de modifications des habitats naturels des poissons et des introductions incontrôlées d'espèces ou de souches exotiques. Les populations de tilapia du Nil qui vivent dans des habitats extrêmes sont emblématiques de cette situation. Elles représentent des ressources génétiques originales et potentiellement utiles pour l'aquaculture. Cependant, les populations sont menacées soit par des modifications fortes de l'environnement soit par l'introduction d'espèces exotiques dans leur habitat. La caractérisation de ces populations constitue la première étape de leur protection et par conséquent leur utilisation en aquaculture. Dans notre étude, nous nous sommes concentré sur deux populations différentes de tilapia du Nil. L'une d'entre elles vit dans le lac alcalin ‘Crocodile Lake' (10 590 S / cm, pH 10) qui est un lac de cratère situé dans Central Island, au milieu du lac Turkana. La deuxième population (ou groupe de population) vit dans les sources chaudes (Hot Springs) du marais de loboi (Loboi Swamp) près du lac Bogoria au Kenya. Ces poissons vivent dans une eau caractérisée par des températures élevées, autour de 36 ° c. Toutes les populations ci-dessus (Crocodile Lake et Loboi swamp Hot Springs) ont connu ou connaissent un certain nombre de pressions sélectives de la part de leurs environnements difficiles. Pour le lac Crocodile, les poissons ont certainement dû trouver un moyen d'excréter leurs déchets azotés car à pH 10, l'excrétion n'est pas possible par simple diffusion. Pour les populations de sources chaudes, la plupart des individus devraient être des mâles car les hautes températures sont connues pour induire une masculinisation chez O. niloticus. Cette population doit avoir accumulé des mutations nécessaires pour lui permettre de surmonter les effets masculinisants des températures élevées.Pour étudier ces populations, nous avons utilisé la morphométrie géométrique et des marqueurs génétiques (microsatellites et 16 ADNmt) et nous les avons comparés à d'autres populations proches de la région. En outre, trois gènes liés au sexe (Cyp19a, Wt1b, AMH) ont été analysés en utilisant des marqueurs SNP dans trois populations de tilapia du Nil habitant les sources chaudes du marais de Loboi, et nous les avons comparés à ceux que l'on observe chez huit autres populations de l'Afrique de l'Est, la région soudano-sahélienne et éthiopiennes . Des différences morphologiques significatives ont été observées entre toutes les populations étudiées, y compris entre les trois populations voisines du marais Loboi, et entre les deux populations génétiquement liées du Crocodile Lake et du lac Turkana. Nous concluons de cette analyse que les différences morphologiques observées peuvent avoir comme origine pour une part des différences génétiques et pour une autre part des facteurs environnementaux. De même, toutes les populations étudiées sont génétiquement différenciées, et nous avons montré que les populations du marais Loboi et celle du lac Baringo ont été introgresséess par des gèes de O. leucostictus. Les analyses des gènes liés au sexe ont révélé que le gène AMH est un gène candidat pour la détermination du sexe chez le tilapia du Nil, avec 12 SNPs montrant de fortes associations avec le sexe phénotypique des individus. Néanmoins, il n'existe pas de modèle général de la détermination du sexe, il semble plutôt que les mécanismes de détermination du sexe sont différents suivant les populations de cette espèce et qu'il n'existe pas de mécanisme unique pour l'espèce entière. / Nile tilapia (Oreochromis niloticus) natural genetic resources are found in Africa. These resources are threatened due to modifications of the natural habitats of fishes and uncontrolled introductions of alien species or strains. Nile tilapia populations living in extreme habitats are emblematic of this situation. They represent original and potentially useful genetic resources for Aquaculture. However, the populations are threatened either by strong modifications or introduction of alien species in their habitats. Characterizing these populations constitutes the very first step of their protection and consequently their utilization in aquaculture. In our study we concentrated on two different populations of Nile Tilapia. One living in the alkaline Crocodile Lake (10,590 µS/cm, 10 pH) which is a Crater Lake located in the central Island of Lake Turkana. The second group of population inhabit the hot springs of Loboi Swamp near Lake Bogoria in Kenya. These fish are living in water characterized by high temperatures, around 36°c. All above populations (Crocodile Lake and Loboi Swamp Hot springs) may have experienced some selective pressures to cope with their challenging environments. For Crocodile Lake, fish may have found a way to excrete their nitrogenous wastes because at pH 10, excretion is not possible by simple diffusion. For the hot spring populations, most individuals should have been males as high temperature is known to induce masculinization in O. niloticus. This population may have accumulated adequate mutations to enable them overcome masculinizing effects of high water temperature. To study these populations we used geometric morphometrics and genetic markers (16 microsatellites and mtDNA) and compared them with other related populations from the region. In addition, three sex-linked genes (Cyp19a, Wt1b, amh) were analysed using SNP markers in three populations of Nile tilapia inhabiting hot springs of Loboi Swamp, and compared them to eight other populations from East Africa, Sudano-Sahelian and Ethiopian regions. Significant morphological differences were observed in all populations studied, including three closely related populations of Loboi Swamp, and two genetically related populations from Lake Turkana basin. Both genetic differences and environmental factors were responsible for the observed morphological differences. Similarly, all studied populations were genetically differentiated, and we demonstrated that populations from Loboi Swamp and Lake Baringo have been introgressed by O. leucostictus genes. Analyses of the sex-linked clustered revealed that amh gene is a candidate gene for sex determination in Nile tilapia, with 12 SNPs showing strong associations to phenotypic sex. Nevertheless there is no general pattern of sex determination, rather it seems that sex determination mechanisms are different with respect to populations, but is not characteristic or unique for the entire species.

La culture de Légumineuses présente le double intérêt de permettre une production de graines à haute valeur nutritionnelle sans nécessité d’un apport d’engrais azoté. La nutrition azotée des légumineuses dépend en effet majoritairement de la fixation symbiotique de l’azote atmosphérique réalisée par des bactéries du sol, les rhizobia, au sein des nodosités, et dans une moindre mesure, de l’assimilation de l’azote minéral du sol par les racines.Une meilleure compréhension a été acquise sur le contrôle génétique de la mise en place des racines et des nodosités et sur leur impact sur la nutrition azotée. Une grande variabilité génétique pour ces caractères a été mise en évidence, ainsi que l’existence de corrélations génétiques entre eux. Une approche de génétique quantitative a permis d’identifier des régions génomiques pouvant être impliquées dans leurs variations. Deux pistes d’amélioration de la nutrition azotée ont aussi été étudiées : l’amélioration de l’acquisition d’azote par les racines à partir d’une étude détaillée d’un mutant de développement racinaire, et l’amélioration de la symbiose via l’étude de la capacité des pois à favoriser les associations symbiotiques avec les rhizobia les plus performants.Les résultats obtenus apportent des bases de réflexion concernant la conception d’un idéotype de nutrition azotée. Au-delà de la complémentarité indispensable entre les deux voies d’acquisition d’azote, il convient d’optimiser l’interaction entre les deux partenaires symbiotiques, mécanisme complexe mettant en jeu la formation et le fonctionnement des nodosités, en lien avec une signalétique et des interactions trophiques entre partenaires et intra-plante. / Grain legume pulse crops are of great interest to allow a production of seeds high nutritional value without any contribution of nitrate fertilizer. The nitrogen nutrition of legumes depends indeed mainly on the fixation in nodules of atmospheric dinitrogen through the plant-rhizobium symbiosis, and to a lesser extent, absorption by roots of soil mineral nitrogen.A better understanding has been obtained on the genetic control of the development of roots and nodules and on their impact on nitrogen nutrition. High genetic variability of these characters has been detected, and the existence of genetic correlations between them demonstrated. A quantitative genetic approach has identified several genomic regions that may be involved in their variations. The two different ways to improve nitrogen nutrition were also studied: the improvement of nitrogen acquisition by roots through a detailed study of a root architecture mutant, and the improvement of symbiosis via the study of the ability of peas to promote symbiotic associations with the most effective rhizobia.The results provide interesting bases for the design of a pea nitrogen-nutrition ‘ideotype’. Beyond the essential complementarity between the two pathways of nitrogen acquisition, it is necessary to optimize the interaction between the two symbiotic partners, which is a complex mechanism involving nodules formation and functioning in connection with complex signaling and trophic interactions between the partners and intra-plant.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2010-2011 / Actuellement, un des objectifs permettant de découvrir le rôle de la sélection naturelle dans la production de la diversité phénotypique est de décomposer la variation des traits en leurs composantes environnementales et héréditaires. Toutefois, une importante question demeure, à savoir si les traits phénotypiques ont des niveaux significatifs de variance génétique, car cela déterminerait si un trait répond à la sélection. Par ailleurs, les relations génétiques entre les caractères affectent aussi leur capacité à répondre indépendamment à la sélection. Cela soulève une autre question, à savoir si les traits phénotypiques partagent leur variance génétique ou covarient génétiquement. Les phénotypes alternatifs de reproduction sont caractérisés par la présence de catégories extrêmes de variation phénotypique. L'incidence de ces catégories et les caractères s'y trouvant varient considérablement. Cependant, l'ampleur de la variation génétique de ces traits est peu connue. Ainsi, cette thèse vise à explorer la variance génétique associée aux voies alternatives de développement (migratrices versus résidentes) chez Salmo salar à l'aide d'une expérience en élevage commun. Tout au long de l'ontogenèse, la variation génétique est abondante à l'intérieur des phénotypes alternatifs, et en d'autres traits qui influencent directement leur activation. De plus, les voies alternatives de développement provoquent un découplage significatif de la variance génétique de la masse corporelle. Globalement, la présence de variance génétique chez les caractères mesurés suggère que de la diversité phénotypique de cette espèce peut être générée par sa réponse à la sélection naturelle. Une telle réponse peut survenir au cours du stade larvaire, juvénile, de maturité sexuelle ou migratoire. La différence entre les profils de covariation génétique des phénotypes alternatifs montre également leurs différentes capacités évolutives. De futures avenues de recherche devraient étudier la forme et l'intensité de la sélection sur ces traits.

Cette recherche visait le développement de marqueurs génétiques codants pour Cronartium ribicola, agent causal de la rouille vésiculeuse du pin blanc (RVPB), sans biais pour les populations de l’Est ou de l’Ouest de l’Amérique du Nord. Huit marqueurs ont permis de génotyper 80 individus à l’aide de la technique SSCP (Single-Strand Conformation Polymorphism) et ainsi d’étudier la variabilité génétique à l’intérieur de ces populations. Cette étude a confirmé la présence d’une barrière au flux génique entre les populations situées à l’est et à l’ouest des Prairies, des populations à l’est des Rocheuses s’étant groupées avec les populations de l’Ouest. La différentiation génétique présente entre les populations de l’Est et de l’Ouest est hautement significative et la diversité nucléotidique est trois fois supérieure chez les populations de l’Est. De plus, un hybride entre C. ribicola et Cronartium comandrae, agent causal de la rouille-tumeur oblongue, est rapporté pour la première fois. / The goal of this research was to develop coding genetic markers for the white pine blister rust (WPBR) causal agent, Cronartium ribicola, without bias for populations from eastern or western North America. Eight markers were used to genotype 80 individuals, using the SSCP (Single-Strand Conformation Polymorphism) technique, allowing to study genetic variability within these populations. This study confirmed the presence of a barrier to gene flow between populations located east and west of the Prairies, populations from the Rockies having grouped with western populations. The genetic differentiation between eastern and western populations is highly significant and nucleotide diversity was three times higher in eastern populations. Furthermore, an hybrid between C. ribicola and Cronartium comandrae, causal agent of comandra blister rust, is reported for the first time.

La présente recherche avait pour but de révéler la diversité génétique qui existe au sein et entre différentes populations d’Afrique de l’Ouest du parasite épirhize Striga gesnerioides. Cette plante parasite plusieurs espèces appartenant à différentes familles de dicotylédones, dont le niébé (Vigna unguiculata), une légumineuse alimentaire constituant la majeure partie des protéines retrouvées dans la diète de plusieurs populations rurales des zones semi-arides d’Afrique de l’Ouest. Certains cultivars résistants ont déjà été identifiés et sont utilisés dans les programmes d’amélioration variétale. Il existe cependant plusieurs biotypes, ou races physiologiques, de S. gesnerioides, lesquels diffèrent quant à leur virulence. En utilisant trois types de marqueurs moléculaires différents, soit des marqueurs AFLP, ISSR et cpSSR, nous avons mis en évidence la quasi-absence de variabilité au sein des populations de Striga étudiées, ainsi que la très faible diversité qui existe entre les différentes populations du parasite. Nous n’avons pas non plus trouvé de marqueurs permettant de discriminer entre les races. Il semble exister une certaine structure dans la distribution géographique des populations, mais aucun groupe monophylétique n’a été obtenu sur une base « raciale », indiquant que la virulence ne joue pas encore un rôle dans leur différentiation. Quelques hypothèses ont été émises pour expliquer la faible diversité et l’absence de marqueur de races, dont le mode de reproduction autogame du parasite, ainsi qu’une origine probablement récente de la forme de Striga gesnerioides parasitant le niébé. / The goal of the present study was to reveal the genetic diversity within and among different West African populations of the root parasite Striga gesnerioides. This plant parasitizes many species from different dicotyledonous families, including cowpea (Vigna unguiculata), an important legume crop and the major dietary protein source for many people of the semi-arid regions of West Africa. Some resistant cowpea varieties have been identified and are used in breeding programs. However, based on host-parasite interactions in the field, various races of S. gesnerioides attacking cowpea have been identified. Using three different types of molecular markers, AFLP, ISSR and cpSSR, we showed that there is almost no genetic variability within populations. The variability between the populations was also extremely low and did not allow discrimination of the five races. A few populations were more closely related, and there was a certain geographical structure but no “racial” clustering could be seen, enhancing the fact that virulence is not yet involved in the genetic differentiation process. Possible causes of the extremely low level of genetic variability seen in S. gesnerioides are proposed including the autogamous mode of reproduction of the parasite and the hypothesis that the cowpea strain has only quite recently arisen.