Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

La dominance entre allèles S chez les Brassicaceae est contrôlée par un ensemble de petits ARNs non codants et de leurs séquences cibles. Les relations de dominance qu'ils établissent ont un ensemble de conséquences sur l'accumulation du polymorphisme au locus S lui-même mais également dans les régions immédiatement liées. L'idée du projet a été d'étudier 1) les critères d'appariement selon lesquels les petits ARNs non-codants provoquent le silencing transcriptionnel, 2) la diversité des petits ARNs, de leurs précurseurs et de leurs cibles en populations naturelles afin de déterminer si les contraintes fonctionnelles qu'ils subissent s'apparentent à celles qui pèsent en général sur les miRNAs et enfin 3) la diversité des séquences flanquantes, afin de déterminer d'une part l'ampleur du pic de polymorphisme attendu en raison de la sélection balancée et d'autre part si on peut détecter un fardeau de mutations délétères spécifique à chaque allèle le long de la hiérarchie de dominance. / The dominance between S-alleles in the Brassicaceae is controlled by a set of small non-coding RNAs and their cognate targets. These dominance relationships have important consequences on the polymorphism accumulated at the S-locus itself but also at the flanking regions. The aim of the project was to study 1) the base-pairing criteria by which the small non-coding RNAs transcriptionally silence their target gene, 2) the diversity of these small RNAs, of their precursors and targets in natural populations in order to determine if the selective constraint they undergo is similar to what we know for other miRNAs genes in the genome, and finally, 3) the diversity of the flanking regions, to determine the size of the predicted peak of polymorphism peak caused by balancing selection, test whether genes in these regions show evidence of the predicted sheltered load and whether polymorphisms at these genes are specifically associated with S-alleles.

Les introductions d'individus domestiques au sein de populations naturelles sont des pratiques courantes partout dans le monde. Cependant, de telles pratiques peuvent modifier l'intégrité génétique des populations naturelles selon l'étendue des différences génétiques entre individus sauvages et domestiques, ainsi que l'intensité des ensemencements.Les ensemencements peuvent ainsi générer de l'hybridation entre les populations sauvages et domestiques. Cependant, les ensemencements, seuls, n'expliquent pas toujours les patrons d'hybridation observés, suggérant que d'autres facteurs environnementaux les facilitent aussi. L'objectif principal de cette thèse est d'évaluer les impacts génétiques causés par les ensemencements au sein de populations d'ombles de fontaine ( Salvelinus fontinalis ), l'espèce la plus utilisée pour supporter l'offre de pêche sportive au Québec, Canada. Environ 2000 individus, issus de 24 lacs localisés au sein de 2 réserves fauniques du Québec, ont été génotypés à l'aide de 9 marqueurs microsatellites. À travers le premier chapitre portant sur l'effet de l'intensité des ensemencements sur la diversité et la structure génétique des populations, une augmentation du niveau de variabilité génétique a été observée avec l'augmentation de l'intensité des ensemencements, en raison de l'apport de nouveaux allèles par les poissons domestiques. Et, en conséquence, une homogénéisation de la structure génétique des populations est observée avec l'intensité des ensemencements. Le second chapitre traite de l'évaluation quantitative de l'efficacité globale de deux des principaux logiciels utilisés, STRUCTURE et NEWHYBRIDS, pour déterminer les niveaux d'hybridation au sein de populations d'ombles de fontaine soumises à diverses intensités d'ensemencements. Il apparaît que les deux logiciels doivent être conjointement utilisés pour déterminer les niveaux d'hybridation. L'emploi de STRUCTURE est préférable pour détecter la présence d'hybrides au sein des populations sauvages, tandis que celui de NEWHYBRIDS l'est pour détecter précisément le nombre d'individus hybrides présent dans une population déjà connue pour son hybridation. Ainsi, l'emploi de STRUCTURE aux populations d'ombles de fontaine naturelles montre que le niveau d'hybridation augmente avec l'intensité des ensemencements. Le troisième chapitre fournit une évaluation de l'effet des facteurs environnementaux et de l'intensité des ensemencements sur le niveau d'hybridation observé dans les populations ensemencées d'ombles de fontaine.Les résultats confirment que le niveau d'hybridation augmente avec l'intensité des ensemencements. De plus, une réduction de la disponibilité d'habitats et de sa qualité favorise également l'augmentation du niveau d'hybridation. L'ensemble de ce projet a donc permis de mettre en évidence différents impacts génétiques des pratiques d'ensemencements au sein de populations en milieu naturel. De plus, pour la première fois, l'effet des ensemencements sur l'intégrité génétique des populations naturelles a été prédit à partir de connaissances sur les facteurs environnementaux et des ensemencements. Ces résultats devraient ainsi contribuer à améliorer les directives sur les pratiques des ensemencements au Québec et, de fait, renforcer la protection de l'intégrité génétique des populations naturelles.

L‟étude porte sur la systématique de l‟endofaune microbienne des Oligochètes terricoles Megascolecidae et Glossoscolecidae de la région de Yaoundé et ses environs, avec un accent particulier sur l‟analyse morphologique et génétique des Ciliés Astomes présents dans leur tractus digestif. Une révision taxonomique de la famille des Radiophryidae de Puytorac 1972 est menée, avec la description de cinq espèces nouvelles de la sous-famille des Metaracoelophryinae de Puytorac, 1972. Elle permet de confirmer d‟une part, la présence des genres Paracoelophrya et Dicoelophrya dans le tube digestif des Oligochètes du genre Alma du Cameroun et de confirmer l‟homogénéité de ce groupe d‟autre part. La question de la parenté phylogénétique des Hoplitophryida est exposée. La diversité d‟organisation de l‟appareil nucléaire dans le genre Almophrya a été étudiée à travers des observations sur ses variations morphologiques après coloration des spécimens au Diamidino Phényl Indol (Johnson et al., 1982), au Feulgen ou au carbonate d‟argent ammoniacal (Fernandez Galiano, 1994). Une nouvelle espèce d‟Almophrya à vacuoles axiales est décrite, Almophrya nkoldaensis n. sp., imposant une révision des clés d‟identification des espèces au sein de ce genre. Bien plus, le processus de morphogenèse de bipartition chez trois espèces d‟Astomes a été étudié, montrant diverses variantes de cette division : à côté de la fission binaire classique chez Eudrilophrya complanata, la palintomie radiaire et distale chez Buchneriella eupolytoreuti n. sp. a été précisée. De plus, le processus de la conjugaison a été exploré chez Eudrilophrya simplex n.sp. L‟analyse des séquences de gènes RNA de la petite sous unité ribosomale (SSrRNA) chez Anoplophrya marylandensis Conklin, 1930 montre l‟appartenance de cette espèce d‟Astome à la Classe des Oligohymenophora (Affa‟a et al., 2004). Cependant, la séquence de gènes d‟une seule espèce est insuffisante pour établir avec certitude, les relations phylétiques dans un grand groupe. Par conséquent, nous avons obtenu les séquences de gènes SSrRNA de neuf espèces additionnelles distribuées dans six genres appartenant aux trois ordres de la sous-classe des Astomatia : Hoplitophryida Cheissin, 1930 em., de Puytorac, 1972 ; Anoplophryida Cépède, 1910 et Haptophryida Cépède, 1923. Dans le cadre de l‟analyse moléculaire, un nouveau genre de Clausilocolidae de Puytorac in Corliss, 1979 est proposé : Paraclausilocola nov. gen., avec deux espèces nouvelles : P. elongata n. sp. et P. constricta n. sp. Ce nouveau genre est représentatif de l‟ordre des Haptophryida. Le cladogramme obtenu montre une forte affinité des séquences des nouveaux Astomes étudiés avec celle d‟A. marylandensis Conklin, 1930. La branche de l‟arbre contenant les Astomes est précise et montre une distance génétique considérable avec les autres sous-classes des Oligohymenophorea. Cet arbre établit les Astomes comme un clade frère des Scuticociliés, confirmant l‟hypothèse selon laquelle les Astomes forment une sous-classe monophylétique appartenant à la classe des Oligohymenophora (de Puytorac, 1954 ; Affa‟a et al., 2004). Dans la sous-classe des Astomatia, nous observons deux branches bien distinctes : l‟une avec les genres Anoplophrya, Almophrya et Metaracoelophrya, la seconde avec les genres restants : Eudrilophrya, Metaradiophrya, Paraclausilocola et Njinella. Au regard de ce regroupement, les attributions ordinales et les assignations des genres aux familles dans les deux classifications actuelles, celle de de Puytorac (1994) et de Lynn (2008), ne semblent plus respectées.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

A eux seuls, le Nigeria, la République Démocratique du Congo, l'Ouganda, l'Ethiopie et la Tanzanie représentent 50% de la mortalité liée au paludisme et 47% du total des cas de paludisme. Cependant, la diminution du nombre de cas et l'augmentation des activités de lutte à l'échelle mondiale sont autant de bonnes nouvelles encourageantes qui font déclarer à l'OMS que le paludisme peut être contrôlé et plus tard éliminé. Les recommandations des experts de la lutte contre le paludisme à l'échelle mondiale recommandent de cibler les zones où l'élimination est possible, les zones de faible transmission, et de là progresser vers les zones plus impaludées. Cela impose une connaissance précise de la situation du paludisme dans la région concernée. Les ensembles géographiques régionaux où la transmission du paludisme connait une diminution sensible, comme la Corne d'Afrique, et ayant des frontières extrêmement poreuses aux mouvements de populations humaines donc aux pathogènes, sont donc à cibler en priorité. Cela nécessite une évaluation du niveau de transmission et du risque de résurgence potentiel, posé par l'importation de nouvelles souches, afin d'aboutir à une élimination durable. Dans ce contexte, la République de Djibouti, ayant montré une prévalence extrêmement faible au cours de ces dernières années, s'est lancée dans une tentative de pré-élimination du paludisme. L'objectif de notre étude a été d'observer l'évolution, sur une durée de onze années (1998-2009), du taux d'incidence de l'infection palustre, du niveau de transmission du paludisme, de la possibilité d'importation depuis les pays voisins et enfin, de la distribution des vecteurs de la maladie. / Nigeria, the Democratic Republic of Congo, Uganda, Ethiopia and Tanzania represent 50% of malaria deaths and 47% of total malaria cases. However, the decrease in the number of cases and worldwide increased control activities were encouraging news which lead the WHO to declare that malaria can be controlled and eliminated later. The recommendations of experts in the worldwide fight against malaria recommend targeting areas where elimination is possible, areas of low transmission, and hence moving towards areas more affected by malaria. This requires a precise knowledge of the malaria situation in the region. Geographical regional assemblies where malaria transmission is experiencing a significant decrease, as the Horn of Africa, and having extremely porous frontiers to the movement of human populations, therefore pathogens, must be the priority target. Thus an assessment of the level of transmission and the risk of potential recurrence, posed by the importation of new strains, was indispensable in order to achieve sustainable elimination. In this context, the Republic of Djibouti, who showed extremely low prevalence in recent years, is embarked on an attempt to pre-eliminate malaria. The aim of our study was to observe changes, over a period of 11 years (1998-2009), in the level of malaria occurrence, malaria transmission, but also the level of its potential importation from neighboring countries and finally the vectors population dynamics. These results could serve as a basis of reflection, for the health authorities of the country or international partners, to a possible adjustment of the current policy of fight against malaria.

Madagascar figure parmi les cinq premiers pays « hot spots » prioritaires pour la conservation de la biodiversité mondiale, Apis mellifera unicolor est son abeille endémique. Depuis 2010, V. destructor a été introduit à Madagascar. Les objectifs de cette thèse étaient : d'étudier la diversité et la structure génétique de l'abeille A. m. unicolor et de l'acarien V. destructor, d'évaluer l'impact de V. destructor sur les colonies, d'étudier le comportement hygiénique des colonies. Nos résultats confirment que l'ensemble des échantillons collectés font partie de la lignée africaine, plus de 99% ont été identifiés comme A. m. unicolor. Malgré sa faible diversité nucléaire, les populations présentent une structuration génétique organisée en deux sous clusters correspondant à des régions géographiques. Un seul haplotype de V. destructor a été détecté, l'haplotype coréen (K1-1). Les études génétiques ont montré une proportion élevée de génotype homozygote (69.5%) et un nombre élevé de MLG sur les Hauts Plateaux par rapport à la côte Est. La présence de MLG particulier sur les Hauts Plateaux conforte l'hypothèse de son introduction dans la capitale. La propagation de V. destructor à Madagascar est relativement lente, sa dispersion reste encore confinée à certaines régions des Hauts Plateaux et de la côte Est. L'impact de parasite est sévère, en un an, la perte des colonies infestées est estimée à 60 %. En se basant sur le pourcentage des cellules nettoyées après 6 h de test à l'aiguille, l'efficacité des colonies à détecter et à désoperculer les cellules est comparable à celles des abeilles hygiéniques africanisées et semble beaucoup plus élevée que celle des abeilles européennes. La présence de colonies hautement hygiéniques au sein des populations offre une opportunité pour un futur programme de sélection de souches tolérantes. / Madagascar is among the top five priorities "hotspots" for global biodiversity conservation. Apis mellifera unicolor was an endemic honey bee. In 2010, Varroa destructor has been reported parasitizing A. m. unicolor. Objectives of this thesis were i) to study the genetic diversity and structure of both A. m. unicolor and V. destructor, ii) to estimate the impact of V. destructor on colonies, and iii) to investigate the hygienic behaviour of colonies. Our results confirm that all honey bees collected belonged to the African lineage and more than 99% were identified as A. m. unicolor. Despite its low nuclear genetic diversity, two genetic clusters have been detected, corresponding to geographic regions. Only one haplotype of V. destructor was detected, the Korean haplotype (K1-1). Genetic studies showed a higher proportion of homozygous genotype (69.5%) and a high number of MLG (Multi- Locus Genotypes) in the High Lands compared to the East coast. The presence of particular MLG on the High Land reinforces the assumption of its introduction into the capital. The spread of V. destructor in Madagascar is relatively slow, its presence remains confined to the High Land and the East coast. The impact of the parasite on A. m. unicolor was severe; with about 60% of colony losses in a year reported. Based on the percentage of cleaned cells observed 6 hour after pin killing broods, the efficiency colonies to detect and uncap cells was comparable to those of Africanised hygienic honey bees and was much higher than those of European honey bees. The detection of highly hygienic colonies is a great opportunity to develop a programme of selection of tolerant honey bee strains.

Afin d'apporter des outils d'aides à la gestion des races canines en France, cette étude cherche à analyser la structure génétique de l'espèce ainsi que les pratiques d'élevage sousjacentes. Trois approches ont été employées afin de caractériser cette structure : des données d'enquêtes, des analyses de généalogies ainsi que l'utilisation de marqueurs moléculaires. Sur la base de 985 questionnaires remplis par des éleveurs de chiens, tant amateurs que professionnels, il a été possible de mettre en évidence des différences claires sur les pratiques en fonction des races élevées, ou du degré d'implication des éleveurs dans leur activité. Les analyses des données généalogiques de 61 races ont permis de confirmer cette hétérogénéité de pratiques et de situations en terme de variabilité génétique, avec certaines des populations montrant des évolutions de consanguinité préoccupantes. A partir de génotypages réalisés sur un échantillonnage de 1514 animaux appartenant aux 61 races, les résultats obtenus divergeaient parfois des données généalogiques. Cependant ces divergences pouvaient en partie être expliqués par les différences théoriques existantes entre les deux approches. A l'échelle individuelle cependant, les corrélations entre parenté généalogique et similarité moléculaire étaient significatives pour les échantillons étudiés, et similaires à celles qui pouvaient être obtenues à partir de simulations. L'analyse des relations génétiques entre les populations a permis de confirmer que les races constituaient bien des structures génétiques homogènes. En effet, jusqu'à 98,3% des individus étaient correctement affectés au sein de leur race. Ce dernier résultat permet d'envisager des applications pratiques en terme de gestion des races.

L'objectif de cette thèse est double : examiner en détails d'une part, les liens entre les différents critères obtenus à partir de différents types d'information, tels que les marqueurs moléculaires, les pedigrees ou les phénotypes des caractères quantitatifs, et d'autre part, l'évolution conjointe de la variabilité neutre et de la variabilité sélectionnée. En fonction de la nature des informations, la variabilité génétique et son évolution sont décrites par différents paramètres qui s'appuient sur des modèles sous-jacents plus ou moins complexes et la représentation qu'on se fait de la diversité génétique sera donc plus ou moins réaliste. Ainsi, l'analyse du polymorphisme nous donne directement une image précise de la diversité au niveau du génome. Par exemple, les génotypes et les fréquences alléliques de gènes candidats, ou plus généralement de marqueurs moléculaires, nous donnent directement accès au polymorphisme spécifique à des gènes identifiés en des endroits précis du génome ; quant aux analyses basées sur les pedigrees, elles traduisent le polymorphisme en un locus neutre et anonyme, n'importe où dans le génome. Par contre, l'analyse des phénotypes nécessite des modèles de représentation plus complexes et nous une vue d'ensemble générale de la diversité génétique. Les principales méthodes pour l'analyse de la diversité génétique à partir d'informations de natures différentes, et celles utilisées au cours de cette thèse, sont présentées dans le premier chapitre. Les chapitres 2, 3 et 4 constituent une valorisation des différents types d'informations issues de lignées expérimentales de poulets sélectionnées pour des critères de réponse immunitaire. L'ensemble de ces analyses constitue une analyse intégrée de la diversité génétique. Dans le chapitre 2, nous analysons la diversité génétique et le gain génétique, sur la base des performances et des données généalogiques. Les valeurs observées de consanguinité et de gain génétique sont confrontées à des valeurs prédites à partir de modèles théoriques : les méthodes déterministes ont permis d'obtenir des valeurs prédictives proches des valeurs observées, les différences étant principalement dues à l'écart entre les hypothèses sur le schéma de sélection et la réalité, et les simplifications mathématiques faites dans les modèles de prédiction. Nous avons également testé l'effet du schéma de sélection sur la consanguinité et les autres critères de diversité génétique obtenus à partir des généalogies. Le nombre efficace d'ancêtres s'est révélé être le paramètre le plus pertinent pour suivre l'évolution de la diversité génétique puisqu'il prend en compte la perte de diversité qui a lieu au cours des générations sous l'effet de la dérive génétique. L'estimation des paramètres génétiques et leur évolution sont présentées au chapitre 3, ainsi que l'évolution du polymorphisme d'un gène candidat. Afin de tester la neutralité du CMH sur les caractères de nos lignées sélectionnées, nous avons analysé les composant de la variance et avons également comparé l'évolution du polymorphisme dans les lignées avec l'évolution théoriques issues de modèles de prédiction. Au-delà de la mise en évidence de l'effet du CMH dans la réponse immunitaire, cette étude a permis de souligner l'intérêt de combiner différentes approches afin de juger de l'effet d'un gène candidat, et de son évolution, et ce plus particulièrement quand ce gène présente des allèles rares. Nous avons également examiné les variations de la diversité génétique additive au cours du temps, en tentant de surmonter les difficultés pour estimer les paramètres génétiques liées au modèle théorique sous-jacent (modèle polygénique infinitésimal). Pour cela, nous avons testé l'augmentation du nombre de générations disponibles pour l'analyse par REML, et l'utilisation de l'information de quelques générations seulement ; ces approches se sont avérées satisfaisantes pour observer l'évolution de la variance génétique additive et inférer sur l'effet de la sélection sur la réduction de la variance génétique additive. Dans le chapitre 4, nous avons analysé et comparé l'évolution du polymorphisme de marqueurs moléculaires supposés neutres ou soumis à sélection. Afin de mettre en évidence la signature de sélection laissée par les QTL, nous avons combiné différentes méthodes, simulations et méthodes statistiques. L'étude a montré l'intérêt de comparer l'image de la diversité génétique définie par le polymorphisme de marqueurs situés dans des zones QTL à celle définie par le polymorphisme des marqueurs supposés neutres. Au travers des différents chapitres, la modélisation est apparue comme une approche efficace pour prédire l'évolution des populations sélectionnées, même si les hypothèses de modélisation faites (telles que le model additif polygénique, la normalité des distributions ou la population des fondateurs sous équilibre de Hardy-Weinberg, etc.) ne correspondent pas exactement au réel modèle biologique. La taille efficace de la population (Ne) est un paramètre clé dans l'estimation de la variabilité génétique que nous avons estimé dans les lignées expérimentales de poulets, soit à partir des généalogies, soit à partir des variations des fréquences alléliques. Il est apparu que les estimations faites à partir des généalogies étaient toujours inférieures aux estimations faites à partir des fréquences alléliques, quelque soit le type de locus considéré (gène candidat, markers supposé neutre ou soumis à sélection). L'estimation de Ne à partir des fréquences alléliques des marqueurs neutres a donné une valeur plus faible que celle à partir des fréquences alléliques des marqueurs soumis à sélection. Ceci nous permet de dire que la diversité génétique est plus réduite dans les régions soumises à sélection que dans le reste du génome. Au chapitre 5, nous n'avons pas analysé la diversité génétique en elle-même mais les conséquences d'une réduction de cette diversité génétique. L'étude a porté sur anomalies génétiques dans les populations ayant subi un fort goulot d'étranglement, telles que la population française bovine laitière Prim'Holstein. Nous avons montré que l'origine des pics de veaux mort-nés venait du très faible nombre de pères et de leur utilisation non équilibrée. Nous avons aussi examiné les conséquences, à court terme et à long terme, d'une contre sélection exercée sur l'allèle délétère responsable d'une anomalie.

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