Une des caractéristiques définissant les êtres vivants est leur capacité à se reproduire. La reproduction sexuée est le mécanisme qui a encouragé la sélection positive des espèces au cours de l’évolution en augmentant leurs diversités génétiques. Lors de leurs reproductions les angiospermes (les plantes à fleurs) utilisent un organe sexuel appelé fleur. Le sexe de cet organe est déterminé par la présence ou l’absence de deux différents types de tissus reproducteurs. Le tissu reproducteur mâle est appelé étamine et porte le pollen. Le tissu reproducteur femelle est appelé pistil et est constitué d’un ou plusieurs carpelles. La labilité sexuelle et l’importance économique des Cucurbites comme Cucumis melo (le melon), Cucumis sativus (le concombre) et Citrullus lanatus (la pastèque) ont fait d’eux des organismes-modèles pour l’étude du déterminisme du sexe contrôlé par un réseau génétique. Le modèle génétique du déterminisme du sexe de Cucumis melo peut être expliqué par la modulation et l’interaction de trois gènes: CmACS-7, CmWIP1, CmACS11. Le gène CmACS-7 est situé au locus M et code une enzyme de biosynthèse de l’éthylène (Boualem et al 2008) réprimant le développement des étamines. Le gène CmWIP1 est situé au locus G et code un facteur de transcription potentiel réprimant le développement du carpelle (Martin and al 2010). Et le gène CmACS11 est situé au locus A et code une enzyme de biosynthèse de l’éthylène réprimant l’expression de CmWIP1 (Boualem et al 2015). Au vu de la croissance de la population mondiale, il est nécessaire d’élargir le nombre d’outils génétiques permettant l’amélioration de la sélection variétale des plantes cultivées dont font partie les Cucurbites. La plupart des plantes hybrides sont issues d’un croisement entre deux plantes différentes, une plante mâle et une plante femelle. Pour améliorer la production de ces hybrides, il est primordial de connaître le sexe des plantes parentes et particulièrement celui des lignées femelles. Dans cette optique, les sélectionneurs ont besoin d’élargir leurs panels d’allèles permettant le contrôle du développement du carpelle. L’ingénierie de ces allèles permettra de générer des plantes gynoïques portant uniquement des fleurs femelles mais aussi d’augmenter la proportion de fleurs pistillées et de contrôler le délai d’apparition des fleurs pistillées. Ces améliorations de la sélection variétale des Cucurbites pourraient générer des alternatives aux mécanismes de stérilité mâle, de castration manuelle ou chimique. Ainsi qu’une meilleure maîtrise de l’apparition de l’effet nid, générant des plantes potentiellement plus compactes et plus rapidement productives. La manipulation des mécanismes, régulés par CmWIP1 et contrôlant le développement du pistil, pourrait permettre d’identifier de nouveaux allèles impliqués dans le développement du carpelle. Mes travaux de recherche se sont appuyés sur la mise en œuvre d’un crible génétique afin d’identifier les membres du réseau génétique auquel appartient CmWIP1, l’unique gène identifié à ce jour contrôlant le développement du carpelle chez C. melo. Ma thèse a eu pour but d’identifier des gènes suppresseurs de la fonction de TT1 (AtWIP1) et de NTT (AtWIP2), deux membres de la famille WIP chez Arabidopsis thaliana. Ces mutations suppresseurs pourront supprimer les phénotypes d’arrêt de croissance et de sénescence induits par la surexpression de TT1 ou de NTT. Pour cela, j’ai généré une population de lignées d’Arabidopsis thaliana surexprimant de manière inductible les séquences codantes de TT1 ou NTT et ayant subi une mutagenèse à l’EMS. J’ai ensuite criblé cette population pour identifier les plantes suppresseurs et les mutations causales. Mon projet de recherche a permis d’identifier quatre locus potentiellement impliqués dans le contrôle du développement du carpelle. La caractérisation de ces locus pourra aboutir à un meilleur contrôle du déterminisme du sexe des Cucurbites et des plantes possédant un mécanisme similaire. / One of the characteristics of living organisms is the ability to reproduce themselves. Sexual reproduction is a mechanism that increases the potential diversity of species and their positive selection. To reproduce most of plants species use a type of sexual organ named flower. The sex of this organ is determined by the presence or absence of two different types of reproductive tissue. The stamen is the male reproductive tissue and the carpel is (the female reproductive tissue). In many species the development of these tissues is controlled by a network of genes. Cucumis melo (melon) is a model plant to study genetic network controlling sex determination. Melon sex determination genetic model can be explained by the modulation of three genes. The gene CmACS-7 at the locus M which encodes for an ethylene biosynthesis enzyme that represses stamen development (Boualem and al 2008). The gene CmWIP1 at the locus G which encodes a putative transcription factor that represses carpel development (Martin and al 2010). And the gene CmACS11 at the locus A which encode for an ethylene biosynthesis enzyme that represses CmWIP1 expression (boualem et al 2015). The aim of this thesis project is to understand in which biological process cmWIP1 is involved to inhibit carpel development. The identification of the precise function of cmWIP1 will lead to the identification of new putative alleles controlling carpel development and sex determination. To achieve this goal we set up a genetic screen in Arabidopsis thaliana to unravel genetic interactors of CmWIP1. At the present moment we found four putative genetic interactors. These putative candidates will be tested in melon. Plants that are mutated in theses cmWIP1 genetic interactors should harbour female organ inside each of their flowers. Then the introgression of these alleles in crop species may increase fruit and/or seed yields.

Flores díclinas originam-se da ausência funcional/estrutural de um dos verticilos envolvidos na reprodução, seja desde o início ou no decorrer do desenvolvimento dos primórdios. Este trabalho visa ao estudo do desenvolvimento floral de Parkia multijuga e Stryphnodendron adstringens, leguminosas andromonoicas, a fim de verificar se as flores estaminadas se formam por ausência do carpelo desde o início do desenvolvimento ou por seu aborto no decorrer do desenvolvimento. Botões florais de vários tamanhos e flores foram coletados e processados para observações em microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia de luz (ML). O desenvolvimento dos órgãos florais inicia-se com o surgimento de cinco primórdios de sépalas no meristema floral, a partir do lado abaxial em P. multijuga e adaxial em S. adstringes: em alguns botões, um sexto primórdio de sépala inicia-se tardiamente; cinco primórdios de pétalas simultaneamente em P. multijuga e bidirecionalmente em S. adstringes; um primórdio de carpelo concomitante aos cinco primórdios de estames antessépalos em P. multijuga, e após a formação das pétalas em S. adstringes; e cinco primórdios de estames antepétalos. As etapas finais do desenvolvimento são similares entre as espécies. Os estames iniciados em dois verticilos, um mais externo (antessépalo) e outro mais interno (antepétalo), encontram-se arranjados em um único verticilo. Entretanto, os estames antessépalos, que se iniciaram primeiro, apresentam-se um pouco mais alongados que os antepétalos. Em P. multijuga os filetes unem-se na base durante seu alongamento, formando um tubo que, posteriormente, torna-se adnato às pétalas. Nas flores hermafroditas de ambas as espécies, o primórdio carpelar inicia-se, alonga-se, a fenda carpelar se fecha e, logo após, começa a diferenciação do estilete. Já nas flores estaminadas, o primórdio carpelar inicia-se e alonga-se, mas sua fenda não se fecha e o carpelo não termina seu desenvolvimento. Na fase final, as flores hermafroditas apresentam estigmas completamente diferenciados, enquanto que nas flores estaminadas, o primórdio carpelar permanece como um rudimento na base do botão floral. Não há iniciação de óvulos neste caso. Conclui-se que as flores estaminadas em ambas as espécies surgem por aborto do carpelo e não por sua ausência desde o início, semelhante a outros membros de Mimosoideae. / Diclinous flowers originate by functional/structural absence of one of the reproductive whorls, from the inception or by abortion in the development. This study aims to compare the floral development of two andromonoecious legumes, Parkia multijuga and Stryphnodendron adstringens, in order to verify which process acts in the staminate flower formation (carpel absence from inception or by abortion). Flowers and flower buds of various sizes were collected and processed for observations in scanning electron microscopy (SEM) and light microscopy (LM). The development of floral organs begins with the emergence of five sepal primordia in the floral meristem from the abaxial side (P. multijuga) and from the adaxial side (S. adstringens) in which in some buds, a sixth primordia arises late; five petal primordial simultaneously in P. multijuga and bidirectionally in S. adstringens, a carpel primordium emergence concomitantly to five antesepalous stamens primordia in P. multijuga, and after the petal formation in S. adstringens, and five antepetalous stamen primordium. In the final stages of the development, the stamens initiated in two whorls, one outer (antesepalous) and the other innermost (antepetalous), are arranged in a single whorl. However, the antesepalous stamens, which emerged first, are a little more elongated than the antepetalous ones. In P. multijuga the fillets join in the base while its elongation, forming a tube, which thereafter becomes adnate to the petals. In hermaphrodite flowers, in both species, the carpel primordium emerges, stretches, the carpel cleft closes and, soon after, the style begins its differentiation. In staminate flowers, the carpel primordium begins and stretches, but the carpel cleft does not close and the carpel does not end its development. In the mature stage, the hermaphrodite flowers present fully differentiated stigmas, while in the staminate flowers, the carpel primordium remains as a rudiment at the base of the bud. In this case, there is no initiation of any ovule. We conclude that staminate flowers in both species arise by carpel abortion and not from inception, alike the other members of Mimosoideae.

La maladie de la tache noire affecte les fruits d’ananas mature, les rendant impropre à la consommation. Actuellement, aucune méthode de contrôle n'est disponible pour cette maladie. Une meilleure connaissance du pathosystème est nécessaire pour trouver des moyens de lutte efficaces.Des entretiens et échantillonnages menés auprès de producteurs durant l’hiver austral révèlent une prévalence de la maladie de 74%. Les champignons pathogènes appartiennent à plusieurs espèces : Fusarium ananatum (72% des isolats), Talaromyces stollii (21%), F. oxysporum (6%) et F. proliferatum (1%). Leur potentiel toxinogène a été déterminer, Les champignons du genre Fusarium ont produit des mycotoxines identifiées comme les fumonisines FB1, FB2 et la beauvericine. Sur un milieu de culture ananas, une concentration en beauvericine de 34959 µg kg-1 a été mesurée pour l’espèce F. proliferatum.Une méthode d’inoculation de Fusarium ananatum directement dans le parenchyme a permis de décrire la réponse du biochimique du fruit. La voie des phénylpropanoïdes est sollicitée, particulièrement avec l’élicitation du caffeoylisocitrate et du coumaroylisocitrate dans la zone infectée. Une comparaison des profils métaboliques montre que la réponse du fruit à une inoculation est plus importante chez le cultivar résistant ‘MD-2’ que chez le cultivar sensible ‘Queen’. La majorité des métabolites élicités par l’attaque sont déjà présents dans les fruits sains mature de la variété résistante. Le potentiel antifongique des composés phénoliques à était évalué. Les acides coumarique, caféoylquinique et férulique inhibent la croissance du mycélium à des concentrations similaires à celle trouvées dans les fruits infectés.Une approche par imagerie a permis de décrire l’anatomie des fruits des deux cultivars et notamment la fusion imparfaite des sépales et bractée chez ‘Queen’. Les nectaires et les parois carpellaires jouent un rôle clef dans le processus d'infection et de colonisation de Fusarium ananatum. / Fruiltet core rot (FCR) disease affects the fruits of mature pineapples. Current disease controls are not available. A deeper knowledge of the pathosystem is needed to find an effective means of control FCR.A diagnostic survey conducted with producers during the southern winter revealed a prevalence of the disease of 74%. Pathogenic fungi belong to several species: Fusarium ananatum (72% isolates), Talaromyces stollii (21%), F. oxysporum (6%) and F. proliferatum (1%). Their toxinogenic potential was determined. Fusarium fungi produced mycotoxins identified as fumonisins FB1, FB2 and beauvericin. On a pineapple culture medium, a concentration of beauvericine of 34959 μg kg-1 was measured for the species F. proliferatum.A method of inoculating Fusarium ananatum directly into the parenchyma allowed to describe the biochemical response of the fruit. The phenylpropanoids pathway is involved, particularly with the elicitation of caffeoylisocitrate and coumaroylisocitrate in the infected zone. A comparison of the metabolic profiles shows that the response to inoculation of resistant cultivar 'MD-2' is higher than in the sensitive cultivar 'Queen'. Most of the metabolites elicited by the attack are already present in healthy mature fruits of the resistant variety. The antifungal potential of the phenolic compounds was evaluated. Coumaric, caffeoylquinic and ferulic acids inhibit mycelial growth at concentrations similar to those found in infected fruits.An imaging approach allowed to describe the anatomy of the fruits of the two cultivars, to identify the key roles played by nectaries and carpel margins in the infection and colonization process of Fusarium ananatum.

Flores díclinas originam-se da ausência funcional/estrutural de um dos verticilos envolvidos na reprodução, seja desde o início ou no decorrer do desenvolvimento dos primórdios. Este trabalho visa ao estudo do desenvolvimento floral de Parkia multijuga e Stryphnodendron adstringens, leguminosas andromonoicas, a fim de verificar se as flores estaminadas se formam por ausência do carpelo desde o início do desenvolvimento ou por seu aborto no decorrer do desenvolvimento. Botões florais de vários tamanhos e flores foram coletados e processados para observações em microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia de luz (ML). O desenvolvimento dos órgãos florais inicia-se com o surgimento de cinco primórdios de sépalas no meristema floral, a partir do lado abaxial em P. multijuga e adaxial em S. adstringes: em alguns botões, um sexto primórdio de sépala inicia-se tardiamente; cinco primórdios de pétalas simultaneamente em P. multijuga e bidirecionalmente em S. adstringes; um primórdio de carpelo concomitante aos cinco primórdios de estames antessépalos em P. multijuga, e após a formação das pétalas em S. adstringes; e cinco primórdios de estames antepétalos. As etapas finais do desenvolvimento são similares entre as espécies. Os estames iniciados em dois verticilos, um mais externo (antessépalo) e outro mais interno (antepétalo), encontram-se arranjados em um único verticilo. Entretanto, os estames antessépalos, que se iniciaram primeiro, apresentam-se um pouco mais alongados que os antepétalos. Em P. multijuga os filetes unem-se na base durante seu alongamento, formando um tubo que, posteriormente, torna-se adnato às pétalas. Nas flores hermafroditas de ambas as espécies, o primórdio carpelar inicia-se, alonga-se, a fenda carpelar se fecha e, logo após, começa a diferenciação do estilete. Já nas flores estaminadas, o primórdio carpelar inicia-se e alonga-se, mas sua fenda não se fecha e o carpelo não termina seu desenvolvimento. Na fase final, as flores hermafroditas apresentam estigmas completamente diferenciados, enquanto que nas flores estaminadas, o primórdio carpelar permanece como um rudimento na base do botão floral. Não há iniciação de óvulos neste caso. Conclui-se que as flores estaminadas em ambas as espécies surgem por aborto do carpelo e não por sua ausência desde o início, semelhante a outros membros de Mimosoideae. / Diclinous flowers originate by functional/structural absence of one of the reproductive whorls, from the inception or by abortion in the development. This study aims to compare the floral development of two andromonoecious legumes, Parkia multijuga and Stryphnodendron adstringens, in order to verify which process acts in the staminate flower formation (carpel absence from inception or by abortion). Flowers and flower buds of various sizes were collected and processed for observations in scanning electron microscopy (SEM) and light microscopy (LM). The development of floral organs begins with the emergence of five sepal primordia in the floral meristem from the abaxial side (P. multijuga) and from the adaxial side (S. adstringens) in which in some buds, a sixth primordia arises late; five petal primordial simultaneously in P. multijuga and bidirectionally in S. adstringens, a carpel primordium emergence concomitantly to five antesepalous stamens primordia in P. multijuga, and after the petal formation in S. adstringens, and five antepetalous stamen primordium. In the final stages of the development, the stamens initiated in two whorls, one outer (antesepalous) and the other innermost (antepetalous), are arranged in a single whorl. However, the antesepalous stamens, which emerged first, are a little more elongated than the antepetalous ones. In P. multijuga the fillets join in the base while its elongation, forming a tube, which thereafter becomes adnate to the petals. In hermaphrodite flowers, in both species, the carpel primordium emerges, stretches, the carpel cleft closes and, soon after, the style begins its differentiation. In staminate flowers, the carpel primordium begins and stretches, but the carpel cleft does not close and the carpel does not end its development. In the mature stage, the hermaphrodite flowers present fully differentiated stigmas, while in the staminate flowers, the carpel primordium remains as a rudiment at the base of the bud. In this case, there is no initiation of any ovule. We conclude that staminate flowers in both species arise by carpel abortion and not from inception, alike the other members of Mimosoideae.