Ce travail de thèse porte sur l’extraction et la caractérisation mécanique des fibres de canne à sucre. A partir de la bagasse de canne à sucre, résidu fibreux de l’industrie sucrière, des techniques d’extractions sont mises en place afin d’extraire des fibres techniques, dont l’analyse des propriétés chimiques et physico-mécaniques définira par la suite, les domaines d’application textile possibles. Les fibres de canne obtenues ont d’abord été étudiées d’un point de vue physique et morphologique, à partir de mesures et d’observations de leurs sections et de leurs profils. Ainsi, l’analyse de la distribution en diamètre et en longueur des fibres ont été étudiés avec l’établissement de paramètres de centrage barbe et hauteur (longueur pondérée à la masse), ont permis de déterminer leurs tailles moyennes, leurs finesses et leurs dispersions tout en vérifiant l’effet des conditions de traitement. Ont ainsi été obtenus différents types de fibres, présentant des propriétés mécaniques (en flexion et en traction) variées en relation avec les changements de structure dus à l’extraction. Les performances mécaniques de ces fibres restent comparables aux autres fibres naturelles, confirmant ainsi leur potentiel textile. Une première piste de valorisation de ces fibres a été envisagée lors de la fabrication d’un fil de canne à sucre. Des essais de filature ont ainsi été menés sur micro-filature, en 100% fibres de canne mais aussi en mélange 30-70% coton/bagasse.Enfin, une introduction à l’approche environnementale basée sur l’analyse de cycle de vie, a été succinctement abordée, ouvrant le champ à d’autres études. Les résultats montrent que le potentiel textile de la canne à sucre est quantifiable, et que ses fibres extractibles, sont comparables à d’autres fibres naturelles non conventionnelles utilisés dans le domaine textile. / This doctoral dissertation deals with extraction and mechanical characterization of sugarcane fibers. From bagasse, the fibrous residue left from the sugar mill, several extraction conditions were investigated in order to extract technical sugarcane fibers. At first, morphological and physical characterization were analyzed, based on their sections and longitudinal profiles. Thus, mean size, fiber fineness and scattering were studied regarding adjusting parameters barbe and hauteur, for the fiber length distribution as weighted mean. Different types of technical fibers were obtained and their mechanical characterization as bending and tensile properties linked with the extraction conditions. Mechanical performances of the extracted fibers are common to other natural fibers that confirm their textile potential. To valorize these fibers, some experiments were conducted by producing sugarcane yarn. A micro-spinning were piloted for a 100% bagasse and 30/70% cotton/bagasse yarn made. Finally, an introduction to an environmental approach was analyzed, based on the lifecycle analysis from the sugarcane culture to the fiber extraction, opening new perspectives to study. The results show that good fibers can be extracted from sugarcane, thanks to its chemical and physical composition, but also can be characterized for textile application.

Les séries temporelles d'images satellite acquises à haute résolution spatiale sont une source d'information importante pour le suivi des changements sur des grandes surfaces. Ces données sont particulièrement intéressantes pour les applications agricoles car elles permettent d'appréhender à l'échelle parcellaire les changements d'état de surface induits par les pratiques culturales. Cependant, le traitement des séries temporelles est souvent limité par l'irrégularité des acquisitions et par la nécessité d'une intervention experte récurrente. Cette thèse présente une méthodologie innovante qui répond à cette problématique. L'application agricole considérée est le suivi des coupes de canne à sucre à La Réunion à partir d'images SPOT (Kalideos ISLE-Réunion©). Afin d'assurer la comparabilité des images, nous avons tout d'abord développé une méthode de normalisation radiométrique relative basée sur une technique de sélection automatique de cibles invariantes. Ensuite, nous avons conçu et développé un système qui exploite, en temps réel, le contenu informatif des séries temporelles en s'appuyant sur des simulations faites à partir d'un modèle de culture et sur des connaissances expertes. Le formalisme de fusion d'informations utilisé est basé sur la modélisation linguistique et sur la logique floue. Il permet de manipuler des données imprécises, incertaines et de nature hétérogène. Il permet également de construire des règles de décision interprétables qui reproduisent, en partie, le raisonnement humain. Deux méthodes de construction des règles sont proposées : la première repose sur des règles définies par l'expert et la deuxième sur une induction automatique des règles par apprentissage. Les performances du système ont été évaluées sur différents sites et sur différentes années. Les résultats obtenus sont satisfaisants : la précision globale atteint 98,8% et le pourcentage de bonne détection des coupes atteint 96,1%. L'analyse de la contribution des différentes sources d'informations a montré, entre autres, que le modèle de culture apporte 6,4% de précision supplémentaire dans la détection des coupes. L'apport de l'expertise a été difficile à évaluer car elle intervient dans différentes parties du système. La méthodologie présentée dans cette thèse est très prometteuse. Elle est applicable à d'autres cultures et transférable à d'autres applications telle que la cartographie dynamique de l'occupation du sol.

L'objectif de cette thèse est d'étudier les potentialités de la télédétection aérospatiale pour l'aide à la gestion de sole cannière Réunionnaise. Nous avons utilisé une base de données d'images multitemporelles SPOT 4&5 (années 2002 et 2003) et organisé une campagne d'acquisition d'images hyperspectrales CASI en septembre 2002. Simultanément, nous avons assuré le déroulement et la mise en place d'un protocole de mesures au champ pour suivre l'évolution des paramètres biophysiques descriptifs de l'état du couvert de la canne (surface foliaire, taux d'azote, biomasse de la culture) et des paramètres agronomiques (suivi des coupes et des replantations). Les résultats ont montré qu'il est possible d'estimer la surface foliaire (LAI) à partir de l'indice de végétation normalisé (NDVI) ainsi que le rendement canne à partir de l'indice de végétation NDVI calculé au moment du développement maximal du couvert. Avec les données SPOT, la meilleure estimation du rendement canne à l'échelle parcellaire résulte du couplage entre le modèle de croissance Mosicas et les profils d'évolution de surface foliaire obtenus à partir des images SPOT 4&5. Les données hyperspectrales CASI permettent une meilleure estimation de la surface foliaire et de la biomasse fraîche que les données SPOT 4&5 ainsi qu'une estimation du taux d'azote foliaire qui est, en phase de maturation, un indicateur de richesse en sucre. La possibilité de discriminer des parcelles de canne en fonction de leurs états de surface (pleine végétation, coupée ou labourée) nous a permis de développer des applications opérationnelles de cartographie dynamique de la sole cannière en temps quasi réel : le suivi des coupes et des replantations.

Cette thèse est consacrée à l'analyse économique du processus de changement technique des agriculteurs dans le domaine de l'irrigation sous l'effet d'incitations publiques, d'entraînement collectif et de logiques individuelles de profitabilité. Le premier chapitre analyse le déroulement et les déterminants de la diffusion des technologies d'irrigation améliorées à l'île de la Réunion. Une enquête auprès des irrigants combinée à une revue de la littérature empirique nous permet de regrouper ces facteurs-clés en trois axes : les caractéristiques des irrigants, les caractéristiques du contexte d'adoption des irrigants et les caractéristiques des technologies d'irrigation. Deux cadres théoriques complémentaires permettant de conceptualiser ces déterminants sont ensuite discutés : l'approche néoclassique et l'approche évolutionniste. Dans le second chapitre, une approche de diffusion globale est mise en œuvre pour évaluer l'impact des incitations publiques sur l'adoption d'une nouvelle technologie d'irrigation par une population d'agriculteurs. Une méthodologie d'estimation des paramètres de diffusion est développée et appliquée à la diffusion de l'aspersion en couverture intégrale à La Réunion de 1990 à 2006. Elle montre un effet positif significatif des subventions à cet équipement. Dans le troisième chapitre, un cadre conceptuel probabiliste est testé pour évaluer les déterminants du processus de sélection des nouvelles technologies d'irrigation à l'échelle de l'exploitation. Finalement, la thèse soutient l'idée d'une différenciation des processus, et donc des modèles explicatifs pertinents, selon la complexité de l'équipement innovant en diffusion.

Cette étude analyse les systèmes de production mis en oeuvre par les agriculteurs dans les municipalités de Porto Xavier et Roque Gonzalez - RS, où l´on cultive la canne à sucre pour la production d'éthanol. Il s'agit d'une expérience innovatrice dans le cadre de l´agriculture familiale de la région et on a cherché à identifier les transformations qui en résultent à travers la caractérisation des systèmes de production mis en oeuvre et la vérification des possibilités de reproduction socio-économique de ces agriculteurs. Pour ce faire, on a utilisé l'approche systémique de la théorie des systèmes agraires. L'univers de cette étude a contemplé l'ensemble des producteurs de canne-à-sucre associés à la Coopercana qui a son siège à Porto Xavier et réunit 280 producteurs environ. Grâce à l'approche méthodologique préconisée, on a pu réalisé la caractérisation et la tipification des systèmes de production mis en oeuvre par ces producteurs. On a identifié cinq systèmes de production. Pour une analyse détaillée et l'évaluation des systèmes de production on a appliqué la méthodologie de l'étude de cas à cinq unités de production agricole (UPA) représentatifs des systèmes de production décrits. L'étude a révélé que la culture de la canne à sucre pour la production d'ethanol par les agriculteurs a augmenté son potentiel de reproduction socio-économique. Toutefois, le système de culture adopté montre, dans quatre des cinq unités , un degré élevé de sous-traitance dans la realisations des activités agricoles dans la culture de la canne à sucre pour l'éthanol. L'étude a également révélé que, en plus de la canne à sucre, la mise en place d'un système d'élevage plein et de baisse technologie joue un rôle important dans les cinq cas. Une autre activité importante, dans quatre unités étudiées, est la production élevée pour la consommation domestique. Les revenus provenant des activités non-agricoles et realisées en dehors de l'unité sont présents dans quatre unités étudiées, et dans l'une des unités ils représentent 95% du revenu total de l'UPA. On a vérifié le vieillissement et la réduction du nombre de personnes résidant dans les UPA de la même façon qu'un nombre élevé de retraités, mais qui continuent à développer des activités productives dans leurs unités. On peut donc conclure que les UPA étudiés adoptent des stratégies de reproduction socio-économiques qui épargnent de la maind ´oeuvre (degré élevé de sous-traitance pour la culture de la canne et élevage de bétails), des activités de production pour auto-consommation et des activités non-agricoles. / Neste estudo foram analisados os sistemas de produção implementados por agricultores familiares dos municípios de Porto Xavier e Roque Gonzales – RS, que cultivam cana-de-açúcar destinada à produção de etanol pela usina da Coopercana, localizada no município de Porto Xavier. Trata-se de uma experiência inovadora no ambiente da agricultura familiar da região e desta forma buscou-se identificar as transformações daí decorrentes através da caracterização dos sistemas de produção implementados e a verificação das possibilidades de reprodução socioeconômica destes agricultores. Para sua realização utilizou-se a abordagem sistêmica, através da Teoria dos Sistemas Agrários. O universo pesquisado foi o conjunto dos produtores de cana-de-açúcar vinculados a Coopercana, aproximadamente 280 produtores, com sede em Porto Xavier. Através do procedimento metodológico preconizado, procedeu-se a caracterização e tipificação dos sistemas de produção implementados por estes produtores. Foram identificados cinco sistemas de produção. Para análise e avaliação detalhada destes sistemas de produção utilizou-se a metodologia do estudo de caso através da escolha de cinco unidades de produção agrícola (UPAs) representativas dos sistemas de produção descritos. O estudo constatou que o cultivo de cana-de-açúcar para produção de etanol pelos agricultores familiares dos dois municípios agregou possibilidades a sua reprodução socioeconômica. Entretanto, o sistema de cultivo adotado em quatro das cinco UPAs, apresenta um alto grau de terceirização na realização das operações agrícolas na cultura da cana-de-açúcar para etanol. O estudo revelou ainda que, além da cana, a criação de gado de corte num sistema de criação completo e de baixa tecnologia tem importante participação nos cinco casos estudados. Outra atividade importante, elevada em quatro das unidades estudadas, é a produção para o autoconsumo. As rendas oriundas de atividades não-agrícolas, realizadas fora da unidade, foram verificadas em quatro unidades estudadas, sendo que em uma delas representam 95 % da renda total. Registrou-se o envelhecimento e a redução do número de pessoas residindo nas UPAs, da mesma forma que um número elevado de aposentados que, entretanto continuam desenvolvendo atividades produtivas nas suas unidades. Pode-se então concluir que as UPAs estudadas baseiam suas estratégias de reprodução socioeconômica em atividades agropecuárias poupadoras de mão de obra (cultivo de cana com alto grau de terceirização e criação de gado de corte), na produção para o autoconsumo e em atividades não-agrícolas.

Cette étude analyse les systèmes de production mis en oeuvre par les agriculteurs dans les municipalités de Porto Xavier et Roque Gonzalez - RS, où l´on cultive la canne à sucre pour la production d'éthanol. Il s'agit d'une expérience innovatrice dans le cadre de l´agriculture familiale de la région et on a cherché à identifier les transformations qui en résultent à travers la caractérisation des systèmes de production mis en oeuvre et la vérification des possibilités de reproduction socio-économique de ces agriculteurs. Pour ce faire, on a utilisé l'approche systémique de la théorie des systèmes agraires. L'univers de cette étude a contemplé l'ensemble des producteurs de canne-à-sucre associés à la Coopercana qui a son siège à Porto Xavier et réunit 280 producteurs environ. Grâce à l'approche méthodologique préconisée, on a pu réalisé la caractérisation et la tipification des systèmes de production mis en oeuvre par ces producteurs. On a identifié cinq systèmes de production. Pour une analyse détaillée et l'évaluation des systèmes de production on a appliqué la méthodologie de l'étude de cas à cinq unités de production agricole (UPA) représentatifs des systèmes de production décrits. L'étude a révélé que la culture de la canne à sucre pour la production d'ethanol par les agriculteurs a augmenté son potentiel de reproduction socio-économique. Toutefois, le système de culture adopté montre, dans quatre des cinq unités , un degré élevé de sous-traitance dans la realisations des activités agricoles dans la culture de la canne à sucre pour l'éthanol. L'étude a également révélé que, en plus de la canne à sucre, la mise en place d'un système d'élevage plein et de baisse technologie joue un rôle important dans les cinq cas. Une autre activité importante, dans quatre unités étudiées, est la production élevée pour la consommation domestique. Les revenus provenant des activités non-agricoles et realisées en dehors de l'unité sont présents dans quatre unités étudiées, et dans l'une des unités ils représentent 95% du revenu total de l'UPA. On a vérifié le vieillissement et la réduction du nombre de personnes résidant dans les UPA de la même façon qu'un nombre élevé de retraités, mais qui continuent à développer des activités productives dans leurs unités. On peut donc conclure que les UPA étudiés adoptent des stratégies de reproduction socio-économiques qui épargnent de la maind ´oeuvre (degré élevé de sous-traitance pour la culture de la canne et élevage de bétails), des activités de production pour auto-consommation et des activités non-agricoles. / Neste estudo foram analisados os sistemas de produção implementados por agricultores familiares dos municípios de Porto Xavier e Roque Gonzales – RS, que cultivam cana-de-açúcar destinada à produção de etanol pela usina da Coopercana, localizada no município de Porto Xavier. Trata-se de uma experiência inovadora no ambiente da agricultura familiar da região e desta forma buscou-se identificar as transformações daí decorrentes através da caracterização dos sistemas de produção implementados e a verificação das possibilidades de reprodução socioeconômica destes agricultores. Para sua realização utilizou-se a abordagem sistêmica, através da Teoria dos Sistemas Agrários. O universo pesquisado foi o conjunto dos produtores de cana-de-açúcar vinculados a Coopercana, aproximadamente 280 produtores, com sede em Porto Xavier. Através do procedimento metodológico preconizado, procedeu-se a caracterização e tipificação dos sistemas de produção implementados por estes produtores. Foram identificados cinco sistemas de produção. Para análise e avaliação detalhada destes sistemas de produção utilizou-se a metodologia do estudo de caso através da escolha de cinco unidades de produção agrícola (UPAs) representativas dos sistemas de produção descritos. O estudo constatou que o cultivo de cana-de-açúcar para produção de etanol pelos agricultores familiares dos dois municípios agregou possibilidades a sua reprodução socioeconômica. Entretanto, o sistema de cultivo adotado em quatro das cinco UPAs, apresenta um alto grau de terceirização na realização das operações agrícolas na cultura da cana-de-açúcar para etanol. O estudo revelou ainda que, além da cana, a criação de gado de corte num sistema de criação completo e de baixa tecnologia tem importante participação nos cinco casos estudados. Outra atividade importante, elevada em quatro das unidades estudadas, é a produção para o autoconsumo. As rendas oriundas de atividades não-agrícolas, realizadas fora da unidade, foram verificadas em quatro unidades estudadas, sendo que em uma delas representam 95 % da renda total. Registrou-se o envelhecimento e a redução do número de pessoas residindo nas UPAs, da mesma forma que um número elevado de aposentados que, entretanto continuam desenvolvendo atividades produtivas nas suas unidades. Pode-se então concluir que as UPAs estudadas baseiam suas estratégias de reprodução socioeconômica em atividades agropecuárias poupadoras de mão de obra (cultivo de cana com alto grau de terceirização e criação de gado de corte), na produção para o autoconsumo e em atividades não-agrícolas.

Cette étude analyse les systèmes de production mis en oeuvre par les agriculteurs dans les municipalités de Porto Xavier et Roque Gonzalez - RS, où l´on cultive la canne à sucre pour la production d'éthanol. Il s'agit d'une expérience innovatrice dans le cadre de l´agriculture familiale de la région et on a cherché à identifier les transformations qui en résultent à travers la caractérisation des systèmes de production mis en oeuvre et la vérification des possibilités de reproduction socio-économique de ces agriculteurs. Pour ce faire, on a utilisé l'approche systémique de la théorie des systèmes agraires. L'univers de cette étude a contemplé l'ensemble des producteurs de canne-à-sucre associés à la Coopercana qui a son siège à Porto Xavier et réunit 280 producteurs environ. Grâce à l'approche méthodologique préconisée, on a pu réalisé la caractérisation et la tipification des systèmes de production mis en oeuvre par ces producteurs. On a identifié cinq systèmes de production. Pour une analyse détaillée et l'évaluation des systèmes de production on a appliqué la méthodologie de l'étude de cas à cinq unités de production agricole (UPA) représentatifs des systèmes de production décrits. L'étude a révélé que la culture de la canne à sucre pour la production d'ethanol par les agriculteurs a augmenté son potentiel de reproduction socio-économique. Toutefois, le système de culture adopté montre, dans quatre des cinq unités , un degré élevé de sous-traitance dans la realisations des activités agricoles dans la culture de la canne à sucre pour l'éthanol. L'étude a également révélé que, en plus de la canne à sucre, la mise en place d'un système d'élevage plein et de baisse technologie joue un rôle important dans les cinq cas. Une autre activité importante, dans quatre unités étudiées, est la production élevée pour la consommation domestique. Les revenus provenant des activités non-agricoles et realisées en dehors de l'unité sont présents dans quatre unités étudiées, et dans l'une des unités ils représentent 95% du revenu total de l'UPA. On a vérifié le vieillissement et la réduction du nombre de personnes résidant dans les UPA de la même façon qu'un nombre élevé de retraités, mais qui continuent à développer des activités productives dans leurs unités. On peut donc conclure que les UPA étudiés adoptent des stratégies de reproduction socio-économiques qui épargnent de la maind ´oeuvre (degré élevé de sous-traitance pour la culture de la canne et élevage de bétails), des activités de production pour auto-consommation et des activités non-agricoles. / Neste estudo foram analisados os sistemas de produção implementados por agricultores familiares dos municípios de Porto Xavier e Roque Gonzales – RS, que cultivam cana-de-açúcar destinada à produção de etanol pela usina da Coopercana, localizada no município de Porto Xavier. Trata-se de uma experiência inovadora no ambiente da agricultura familiar da região e desta forma buscou-se identificar as transformações daí decorrentes através da caracterização dos sistemas de produção implementados e a verificação das possibilidades de reprodução socioeconômica destes agricultores. Para sua realização utilizou-se a abordagem sistêmica, através da Teoria dos Sistemas Agrários. O universo pesquisado foi o conjunto dos produtores de cana-de-açúcar vinculados a Coopercana, aproximadamente 280 produtores, com sede em Porto Xavier. Através do procedimento metodológico preconizado, procedeu-se a caracterização e tipificação dos sistemas de produção implementados por estes produtores. Foram identificados cinco sistemas de produção. Para análise e avaliação detalhada destes sistemas de produção utilizou-se a metodologia do estudo de caso através da escolha de cinco unidades de produção agrícola (UPAs) representativas dos sistemas de produção descritos. O estudo constatou que o cultivo de cana-de-açúcar para produção de etanol pelos agricultores familiares dos dois municípios agregou possibilidades a sua reprodução socioeconômica. Entretanto, o sistema de cultivo adotado em quatro das cinco UPAs, apresenta um alto grau de terceirização na realização das operações agrícolas na cultura da cana-de-açúcar para etanol. O estudo revelou ainda que, além da cana, a criação de gado de corte num sistema de criação completo e de baixa tecnologia tem importante participação nos cinco casos estudados. Outra atividade importante, elevada em quatro das unidades estudadas, é a produção para o autoconsumo. As rendas oriundas de atividades não-agrícolas, realizadas fora da unidade, foram verificadas em quatro unidades estudadas, sendo que em uma delas representam 95 % da renda total. Registrou-se o envelhecimento e a redução do número de pessoas residindo nas UPAs, da mesma forma que um número elevado de aposentados que, entretanto continuam desenvolvendo atividades produtivas nas suas unidades. Pode-se então concluir que as UPAs estudadas baseiam suas estratégias de reprodução socioeconômica em atividades agropecuárias poupadoras de mão de obra (cultivo de cana com alto grau de terceirização e criação de gado de corte), na produção para o autoconsumo e em atividades não-agrícolas.

Xanthomonas albilineans est la bactérie responsable de l'échaudure des feuilles, une maladie vasculaire et létale de la canne à sucre. Cette plante, domestiquée depuis plus de 5000 ans, est aujourd'hui cultivée sur près de 26 millions d'hectares. Depuis le début du 20ème siècle, les variétés naturelles de canne à sucre ont été remplacées par des variétés hybrides issues de croisements artificiels et présentant des caractères agronomiques plus intéressants. La transmission de X. albilineans est essentiellement liée au mode de multiplication par bouturage de la canne à sucre, les boutures produites à partir d'un plant infecté ayant de fortes chances d'être contaminées. L'utilisation d'outils de coupe favorise également la transmission de la bactérie à partir d'un plant infecté. Une transmission aérienne a toutefois été décrite pour au moins un groupe génétique de souches de X. albilineans appelé PFGE-B et caractérisé à l'aide de la technique d'électrophorèse en champ pulsé. Mon sujet de thèse visait, par une étude de génomique comparative et évolutive sur plusieurs souches de X. albilineans, à, d'une part, comprendre l'histoire de l'association de cette bactérie avec la canne à sucre, et, d'autre part, identifier des gènes candidats qui pourraient expliquer la pathogénie de X. albilineans et la capacité des souches du groupe PFGE-B à être transmises par voie aérienne.En comparant 12 souches de X. albilineans appartenant à neuf groupes PFGE différents, j’ai construit une phylogénie solide proposant l'existence de huit lignées regroupées en deux clades. Cette phylogénie a été confirmée en utilisant trois méthodes de phylogénomique différentes. De façon intéressante, cette phylogénie permet de proposer des hypothèses sur l'évolution de X. albilineans et sur l'introduction de cette bactérie chez la canne à sucre. L'analyse des gènes présents dans le génome de ces 12 souches appartenant à neuf groupes PFGE différents m'a également permis d'identifier un système RM (restriction/modification) qui n'est présent que chez les souches PFGE-B et qui pourrait expliquer pourquoi ces souches sont plus résistantes aux phages que celles appartenant aux autres groupes PFGE. En facilitant la survie des bactéries dans l'environnement, cette résistance aux phages pourrait jouer un rôle important dans la transmission aérienne.La comparaison de 11 souches de X. albilineans appartenant au groupe PFGE-B m'a permis de construire, à partir de 67 SNP (Single Nucleotide Polymorphism), une phylogénie qui indique que les Caraïbes, où la canne à sucre n'a été introduite qu'à la fin du 15ème siècle, pourraient être un centre de dispersion des souches PFGE-B. Cette étude a également mis en évidence un polymorphisme au niveau des spacers d'un locus CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats system). L'étude de ce polymorphisme sur 18 souches de X. albilineans non séquencées a permis de démontrer que les souches de Floride sont originaires des Caraïbes et de proposer des hypothèses concernant l'origine des souches PFGE-B d’autres régions du monde, même si le séquençage d'un plus grand nombre de souches sera nécessaire pour confirmer ces hypothèses.En analysant la séquence du génome de deux souches qui avaient été initialement classées dans l'espèce X. albilineans mais qui n'avaient pas été isolées à partir de tiges de canne à sucre, j’ai mis en évidence une nouvelle espèce que nous avons appelée 'Xanthomonas pseudalbilineans'. Enfin, la comparaison du génome fini et annoté de la souche PFGE-B GPE PC73 avec le génome d'autres espèces bactériennes phytopathogènes m'a permis de proposer des hypothèses pour expliquer la pathogénie de X. albilineans. / Xanthomonas albilineans is the bacterium causing leaf scald, a vascular disease being lethal for sugarcane. This plant, domesticated for over 5,000 years, is nowadays grown across almost 26 million hectares. Since the beginning of 20th century, natural varieties of sugarcane have been replaced by hybrid varieties resulting from artificial crossings. The transmission of X. albilineans is mainly linked to the fact that sugarcane is propagated by taking cuttings, with the cuttings from an infected plant likely to be contaminated. The use of cutting instruments also facilitates transmission of the bacteria from an infected plant. An aerial transmission has nevertheless been described, at least for one genetic group of strains from X. albilineans, namely PFGE-B, characterized using the pulsed-field gel electrophoresis technique. My thesis topic consisted in performing a comparative and evolutive genomic study of several strains of X. albilineans in order, on one hand, to better understand the history of association of this bacterium with the sugarcane, and, on the other hand, to identify candidate genes which may explain the pathogenicity of X. albilineans as well as the ability of PFGE-B strains to be aerially transmitted. Comparing 12 strains of X. albilineans belonging to nine different PFGE groups, I built a robust phylogeny which proposes the existence of eight lineages clustered in two clades. This phylogeny has been confirmed by three different phylogenomic methods. Interestingly, this phylogeny allows to propose hypotheses about the evolution of X. albilineans and the introduction of this bacterium in sugarcane. The analysis of genes from the genomes of these 12 strains belonging to nine different PFGE groups also allowed me to identify a RM (Restriction/Modification) system which is present only in PFGE-B strains and which may explain why these strains are more resistant to phages that those belonging to other PFGE groups. By facilitating the survival of bacteria in the environment, this resistance to phages may play an important role in aerial transmission. The comparison of 11 strains of X. albilineans belonging to the PFGE-B group allowed me to build, based on 67 SNPs (Single Nucleotide Polymorphism), a phylogeny which indicates that the Caribbean area, where sugarcane was introduced not before the end of the 15th century, might be a center for dispersion of PFGE-B strains. This study also revealed a polymorphism of spacers of a CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats system) locus. The study of this polymorphism in 18 non-sequenced strains of X. albilineans allowed to demonstrate that strains from Florida originated in the Caribbean region, and to propose hypotheses regarding the origin of PFGE-B strains from other regions of the world, even if the sequencing of a higher number of strains will be required to confirm these hypotheses.Analyzing the sequence of the genome of two strains, initially thought to belong to the X. albilineans species but which weren’t isolated from sugarcane stalks, I revealed a new species that we called ‘Xanthomonas pseudalbilineans’. Finally, the comparison of the finished and annotated genome of the PFGE-B strain GPE PC73 with the genome of other phytopathogenic bacteria allowed me to propose hypotheses to explain X. albilineans’ pathogenicity.

Cette étude s'intéresse aux effets de la température sur le développement de la canne à sucre et le potentiel d'expansion de cette culture au sein de nouvelles zones géographiques. En particulier, elle vise à caractériser les stades de développement de la plante durant lesquels les basses températures agissent afin d'extrapoler des zones géographiques d'adaptation. Un travail plus particulier est engagé sur l'effet des basses températures en condition d'altitude tropicales dans Les Hauts de La Réunion. L'implantation en cycle de plantation est identifiée comme une étape très importante pour les cultures de canne, et pour la culture dans les Hauts en particulier, car elle conditionne non seulement la date de première récolte et son niveau mais elle a un impact sur le cycle de repousse. Les expérimentations ont lieu à la fois en milieu contrôlé (chambre climatique et serre) et en conditions réelles (champs à différentes altitudes). Une étude méthodologique sur la qualité du matériel végétal est réalisée pour valider les conditions d'expérimentation. Cette étude montre que des expérimentations de débourrement de bourgeons peuvent être réalisées avec des boutures d'un seul bourgeon, de taille réduite. Les comparaisons de débourrement à différentes températures nécessitent d'utiliser des boutures triées, saines, et homogènes, c'est-à-dire provenant de la partie médiane de la tige-mère. Les bourgeons de la partie supérieure (entrenœuds non consolidés à croissance non terminée) et ceux issus de la base de la plante devront être écartés. L'influence de la température est quantifiée sur différentes variétés lors de la phase de débourrement-levée, puis au cours des stades de développement suivants jusqu'à la fermeture du couvert végétal. La température influence considérablement sur le processus de débourrement. Le modèle thermique élaboré, bien que limité à une gamme de températures, prédit de façon satisfaisante la levée à température constante et permet de quantifier les différences variétales observées. Les expérimentations au champ révèlent des différences dans les dynamiques d'émission et de croissance des tiges et de mise en place de la surface foliaire, non seulement entre sites d'altitude différente mais aussi entre variétés. La température joue un rôle majeur dans cette différenciation. De plus, selon le processus étudié, le classement des variétés suivant leurs performances n'est pas strictement identique d'un site à l'autre. Ce constat révèle l'intérêt d'approfondir l'étude sur la période d'installation du feuillage en conditions climatiques variées. Le modèle de débourrement-levée développé au cours de cette étude a permis d'identifier des indicateurs pour évaluer la capacité d'adaptation de différentes variétés de canne à sucre. Associés à une base de données météorologique géolocalisée, ces derniers mettent en évidence l'importance de la température seuil dans la capacité d'adaptation des variétés à différentes zones géographiques. Les méthodes et outils élaborés au cours de cette thèse ont d'ores et déjà des retombées pour accompagner les outils traditionnels de sélection variétale à La Réunion et sont extrapolables dans des zones à températures plus fraîches. Ces retombées pourraient s'accroître avec la mise au point de nouveaux itinéraires techniques. Enfin, la poursuite des travaux cartographiques, comme outils d'étude du potentiel d'implantation des cultures dans les Hauts, constitue également un axe prometteur pour la valorisation des acquis de cette thèse. / This thesis is centered on the effects of temperature on sugarcane development and its potential for geographical expansion under low temperatures in high-altitude tropical conditions. In the highlands of Reunion Island (les Hauts), the duration of the germination, in planting years, affects the date and the level of the first harvest, as well as the sugarcane yield in the following ratoon crop cycle. Trials took place in climate chambers, greenhouses and fields at different temperatures and altitudes. A preliminary study validates the conditions governing the experimentation: bud bursts can be studied through single, healthy, single bud cuttings that are taken from the middle section of the mature stem. Temperature considerably influences the primary tiller germination and emergence stages. The thermal model that was developed satisfactorily predicts bursting at a constant temperature and allows for the quantification of observed varietal differences. Field trials reveal a disparity in the production and growth dynamics of leaves and stems according to locations and varieties. Temperature influences this differentiation. Among the indicators that were elaborated, the duration for the seedling of half the population, when applied to a climatic database, allows one to define geographical zones and time periods conducive to the introduction of sugarcane according to its variety. The methods presented herein can be used in varietal selection for all zones where cold temperature limits the spread of crops. Results could be used for the development of new cultural practices or for further studies in geo-referenced agronomic zoning.

Ce travail de thèse porte sur l'extraction et la caractérisation mécanique des fibres de canne à sucre. A partir de la bagasse de canne à sucre, résidu fibreux de l'industrie sucrière, des techniques d'extractions sont mises en place afin d'extraire des fibres techniques, dont l'analyse des propriétés chimiques et physico-mécaniques définira par la suite, les domaines d'application textile possibles. Les fibres de canne obtenues ont d'abord été étudiées d'un point de vue physique et morphologique, à partir de mesures et d'observations de leurs sections et de leurs profils. Ainsi, l'analyse de la distribution en diamètre et en longueur des fibres ont été étudiés avec l'établissement de paramètres de centrage barbe et hauteur (longueur pondérée à la masse), ont permis de déterminer leurs tailles moyennes, leurs finesses et leurs dispersions tout en vérifiant l'effet des conditions de traitement. Ont ainsi été obtenus différents types de fibres, présentant des propriétés mécaniques (en flexion et en traction) variées en relation avec les changements de structure dus à l'extraction. Les performances mécaniques de ces fibres restent comparables aux autres fibres naturelles, confirmant ainsi leur potentiel textile. Une première piste de valorisation de ces fibres a été envisagée lors de la fabrication d'un fil de canne à sucre. Des essais de filature ont ainsi été menés sur micro-filature, en 100% fibres de canne mais aussi en mélange 30-70% coton/bagasse. Enfin, une introduction à l'approche environnementale basée sur l'analyse de cycle de vie, a été succinctement abordée, ouvrant le champ à d'autres études. Les résultats montrent que le potentiel textile de la canne à sucre est quantifiable, et que ses fibres extractibles, sont comparables à d'autres fibres naturelles non conventionnelles utilisés dans le domaine textile.