Les gènes IMA (Inhibitor of Meristem Activity) et MIF2 (MIni zinc Finger 2) codent des protéines de la famille des « MIni zinc Finger » impliquées dans le développement et la réponse hormonale. Leur fonction est intimement liée à leur capacité d’interaction avec des protéines partenaires au travers de leur unique domaine, un doigt de zinc non-canonique. La génération et la caractérisation de plantes gain- et perte-de-fonction pour ces gènes chez Solanum lycopersicum et Arabidopsis thaliana nous a permis de mettre en évidence leur homologie fonctionnelle dans le mécanisme d’arrêt de la prolifération des cellules souches méristématiques : la terminaison florale. Au cours du développement floral précoce, leur expression est induite par le facteur de transcription à MADS-BOX AGAMOUS. Les protéines codées sont capables d’intéragir avec le facteur de transcription à doigt de zinc C2H2 KNUCKLES (KNU) et de recruter le co-facteur TOPLESS (TPL) ainsi que l’HISTONE DEACETYLASE19 (HDA19) pour former un complexe multimérique impliqué dans le remodelage de la chromatine. Ce complexe intervient ensuite afin de réprimer l’expression du régulateur majeur de la prolifération des cellules souches méristématiques WUSCHEL. Les travaux qui ont suivi ont permis de montrer qu’au-delà de leur intervention dans ce processus, les protéines IMA et MIF2 sont impliquées d’une manière plus générale dans le développement floral et l’organogenèse. Leur fonction de protéine adaptatrice est sans doute permise par le désordre intrinsèque qui les caractérise et qui leur permettrait une spécificité d’interaction avec divers partenaires protéiques. / IMA (Inhibitor of Meristem Activity) and MIF2 (MIni zinc Finger 2) are two members of the MIni zinc Finger family (MIF) involved in the regulation of floral development and hormonal signaling pathways. Their ability to control physiological events is linked to their unique domain, a non canonical zinc finger, which confers to MIF the capacity to interact with other proteins. The characterization of gain- and loss-of-function lines for these genes in Solanum lycopersicum and Arabidopsis thaliana allowed us to unravel their functional homology in the termination of floral stem cell maintenance. During early floral development, IMA and MIF2 gene expression is induced by the MADS-Box transcription factor AGAMOUS. Then, IMA and MIF2 proteins recruit the C2H2 zinc finger KNUCKLES (KNU), in a transcriptional repressor complex together with TOPLESS (TPL) and HISTONE DEACETYLASE19 (HDA19). This complex binds to the WUSCHEL (WUS) locus leading to WUS repression via a chromatin deacetylation mechanism. Further work allowed us to demonstrate that IMA and MIF2 play a wider role in floral development and organogenesis. Their function as adaptor protein is probably linked to their intrinsic disorder leading to structural flexibility and interaction specificity with a large range of partners.

Les interactions biotiques jouent un rôle fondamental dans la dynamique des communautés et la persistance des espèces. Étudier la dynamique des réseaux d'interactions aide à améliorer la prédiction de l'impact des changements globaux sur les communautés. Dans les Pyrénées, deux sous-espèces de la plante Antirrhinum majus (gueule-de-loup) poussent en patchs dans des zones géographiques adjacentes qui couvrent une variété de climats et d'altitudes, et les pollinisateurs participent à leur isolement reproducteur. Dans un premier temps, nous avons montré que la dispersion entre communautés semble essentielle pour la persistance locale des espèces dans le réseau d'interactions d'A. majus, comprenant la plante, sa cohorte de pollinisateurs, un charançon spécialiste et son parasitoïde. Cette méta-communauté aurait une dynamique de type source-puits, où certaines communautés plus persistantes servent de réservoirs. Dans un second temps, nous avons essayé de comprendre le rôle des pollinisateurs dans l'isolement reproducteur entre les deux sous-espèces d'A. majus, en étudiant l'impact de l'apprentissage sur leur préférence entre les types floraux de chaque sous-espèce, sur la base des signaux visuels et olfactifs. Un apprentissage sur le type floral jaune (A. m. striatum) provoquait une préférence pour ce type floral, contrairement à l'apprentissage sur le type floral magenta (A. m. pseudomajus). Enfin, nous avons étudié une possible adaptation des odeurs florales d'A. m. pseudomajus avec l'altitude, représentant un gradient de conditions environnementales. La variabilité des odeurs florales, peu expliquée par l'altitude et la population, pourrait permettre une plasticité des interactions biotiques reposant sur ce signal floral. / Biotic interactions play a key role in community dynamics and species persistence. Understanding the dynamics of interaction networks helps to predict how environmental change may affect community dynamics and composition. The plant Antirrhinum majus (snapdragon) naturally grows in the Pyrenees mountains, in a patchy habitat encompassing a variety of climatic and altitudinal conditions. Two subspecies of different colors grow parapatrically, and pollinators play a key role in their reproductive isolation. First, we showed that dispersal among communities is important in maintaining local persistence of species within the A. majus network, composed of the plant, its cohort of pollinators, a specialist seed-predator and its associated parasitoid. The local networks are likely interconnected through a source-sink metacommunity dynamic, where some communities serve as sources to refill communities that could otherwise not persist. Second, we tried to understand the role of pollinators in the reproductive isolation between the A. majus subspecies, by studying how learning affected their preference between the floral types of each subspecies, based on visual and olfactory plant signals. Learning on the yellow type (A. m. striatum) caused a preference toward this floral type, whereas learning on the magenta type (A. m. pseudomajus) caused no preference between floral types. Finally, we explored the possibility for an adaptation of floral scent of A. m. pseudomajus to environmental conditions at different altitudes. Altitude and population did not explain much of floral scent variation, and the high levels of variability of floral scent may allow for adaptability of the interaction network facing global changes.

Le tableau de Jean-Baptiste Belin de Fontenay intitulé Vase d’or, fleurs et buste de Louis XIV est le morceau de réception que le peintre a présenté à l’Académie royale de peinture et de sculpture en 1687. Malheureusement peu étudié, ce tableau n’en comporte pas moins trois problématiques très intéressantes. Tout d’abord, il rassemble trois genres de peinture dans une seule composition : la nature morte, le portrait et la peinture d’histoire, illustrés respectivement par les fleurs, le buste du roi et la pièce d’armure. L’association de ces trois genres dans un tableau de nature morte est peu commune dans la peinture française du 17e siècle. Il est donc nécessaire de vérifier s’il existe un lien entre les fleurs, l’image de Louis XIV et l’armure. Ensuite, le contraste entre la polychromie des fleurs et la monochromie de la sculpture et de l’ameublement est frappante ; il est possible de lier ce contraste au phénomène des débats entre le dessin et la couleur de l’Académie royale de peinture et de sculpture à la deuxième moitié du 17e siècle. D’ailleurs, les fleurs, qui n’étaient pas le sujet central dans le programme original de Le Brun, deviennent le sujet principal du tableau et occupent une place plus importante que le buste de Louis XIV. Cette modification n’a cependant pas choqué les juges de l’Académie puisque la toile a été acceptée sans contestation. Elle amène donc à s’interroger sur la hiérarchie des genres de peinture qui est la doctrine officielle de l’Académie royale de peinture et de sculpture de l’époque. Le noyau de la recherche consiste à vérifier si les fleurs n’occupent qu’une simple fonction décorative ou si elles peuvent être associées à des symboles. Notre recherche examine d’abord l’utilisation des symboles floraux dans la culture française du 17e siècle. Par la suite, elle étudie cette utilisation dans le domaine politique, à savoir que les fleurs pourraient être liées à la louange de Louis XIV. Enfin, elle analyse les domaines artistiques et esthétiques, c’est-à-dire la façon dont le tableau reflète, par l’utilisation des symboles floraux, l’évolution des théories de l’art, la hiérarchie des genres de peinture et les débats du dessin et de la couleur, en France, durant la deuxième moitié du 17e siècle. / The painting by Jean-Baptiste Belin de Fontenay, Vase d’or, fleurs et buste de Louis XIV, is a reception piece of the french academician painter to the Académie royale de peinture et de sculpture in 1687. Unfortunately having been little studied, this painting reveals three very interesting issues. First of all, it contain three kind of painting in one composition: still life, portrait and history painting, illustrated respectively by the flowers, the bust of Louis XIV and the piece of armor. The combination of these three types in a still life is uncommon in the 17th century French painting. It is therefore necessary to check if there is a link between the flowers, the picture of Louis XIV and the armor. Then, the contrast between the polychrome of the flowers and the monochrome of the sculpture and furniture is striking, it is possible to associate this contrast to the phenomenon of the debates between drawing and color of the Académie royale de peinture et de sculpture during the second half of the 17th century. Moreover, the flowers, which were not the central subject in the original program of Le Brun, become the main subject of the table and occupy a more important place than the bust of Louis XIV. This change has not shocked the judges of the Academy since the painting was accepted without question. It therefore leads to think about the hierarchy of genres of painting, which was the official doctrine of the Académie royale de peinture et de sculpture at the time. The core of this research is to see if the flowers occupy a mere decorative function, or whether they may be associated with symbols. Our research will verify the employ of floral symbols in French culture of the 17th century and then developed this employ not only in the political field, which means the flowers are in praise of Louis XIV, but also in the aesthetics domain, that is to say how the painting reflects by employing floral symbols the evolution of the theories of art in France during the second half of the 17th century, the hierarchy of genres of painting and the debates between drawing and color.

Le tableau de Jean-Baptiste Belin de Fontenay intitulé Vase d’or, fleurs et buste de Louis XIV est le morceau de réception que le peintre a présenté à l’Académie royale de peinture et de sculpture en 1687. Malheureusement peu étudié, ce tableau n’en comporte pas moins trois problématiques très intéressantes. Tout d’abord, il rassemble trois genres de peinture dans une seule composition : la nature morte, le portrait et la peinture d’histoire, illustrés respectivement par les fleurs, le buste du roi et la pièce d’armure. L’association de ces trois genres dans un tableau de nature morte est peu commune dans la peinture française du 17e siècle. Il est donc nécessaire de vérifier s’il existe un lien entre les fleurs, l’image de Louis XIV et l’armure. Ensuite, le contraste entre la polychromie des fleurs et la monochromie de la sculpture et de l’ameublement est frappante ; il est possible de lier ce contraste au phénomène des débats entre le dessin et la couleur de l’Académie royale de peinture et de sculpture à la deuxième moitié du 17e siècle. D’ailleurs, les fleurs, qui n’étaient pas le sujet central dans le programme original de Le Brun, deviennent le sujet principal du tableau et occupent une place plus importante que le buste de Louis XIV. Cette modification n’a cependant pas choqué les juges de l’Académie puisque la toile a été acceptée sans contestation. Elle amène donc à s’interroger sur la hiérarchie des genres de peinture qui est la doctrine officielle de l’Académie royale de peinture et de sculpture de l’époque. Le noyau de la recherche consiste à vérifier si les fleurs n’occupent qu’une simple fonction décorative ou si elles peuvent être associées à des symboles. Notre recherche examine d’abord l’utilisation des symboles floraux dans la culture française du 17e siècle. Par la suite, elle étudie cette utilisation dans le domaine politique, à savoir que les fleurs pourraient être liées à la louange de Louis XIV. Enfin, elle analyse les domaines artistiques et esthétiques, c’est-à-dire la façon dont le tableau reflète, par l’utilisation des symboles floraux, l’évolution des théories de l’art, la hiérarchie des genres de peinture et les débats du dessin et de la couleur, en France, durant la deuxième moitié du 17e siècle. / The painting by Jean-Baptiste Belin de Fontenay, Vase d’or, fleurs et buste de Louis XIV, is a reception piece of the french academician painter to the Académie royale de peinture et de sculpture in 1687. Unfortunately having been little studied, this painting reveals three very interesting issues. First of all, it contain three kind of painting in one composition: still life, portrait and history painting, illustrated respectively by the flowers, the bust of Louis XIV and the piece of armor. The combination of these three types in a still life is uncommon in the 17th century French painting. It is therefore necessary to check if there is a link between the flowers, the picture of Louis XIV and the armor. Then, the contrast between the polychrome of the flowers and the monochrome of the sculpture and furniture is striking, it is possible to associate this contrast to the phenomenon of the debates between drawing and color of the Académie royale de peinture et de sculpture during the second half of the 17th century. Moreover, the flowers, which were not the central subject in the original program of Le Brun, become the main subject of the table and occupy a more important place than the bust of Louis XIV. This change has not shocked the judges of the Academy since the painting was accepted without question. It therefore leads to think about the hierarchy of genres of painting, which was the official doctrine of the Académie royale de peinture et de sculpture at the time. The core of this research is to see if the flowers occupy a mere decorative function, or whether they may be associated with symbols. Our research will verify the employ of floral symbols in French culture of the 17th century and then developed this employ not only in the political field, which means the flowers are in praise of Louis XIV, but also in the aesthetics domain, that is to say how the painting reflects by employing floral symbols the evolution of the theories of art in France during the second half of the 17th century, the hierarchy of genres of painting and the debates between drawing and color.

Les adaptations florales à des pollinisateurs comme les changements de forme de la corolle entraînent souvent un isolement reproducteur et donc la spéciation. Malgré leur importance écologique, les mécanismes génétiques à l'origine de cette diversité de caractères sont encore mal compris, surtout en dehors des espèces modèles. L’objectif de mon projet de maîtrise était donc d'identifier les gènes impliqués dans la variation de la forme de la corolle entre deux espèces du genre Rhytidophyllum (famille des Gesneriaceae), qui ont des modes de pollinisation différents. La première, R. rupincola, a des fleurs tubulaires et est strictement pollinisée par les colibris, tandis que la seconde, R. auriculatum, a des fleurs plus ouvertes et est pollinisée par les colibris et les chauves-souris. Dans cette étude, nous avons fait une revue de littérature et utilisé une approche de transcriptomique comparative pour identifier des gènes candidats qui pourraient expliquer la variation de la forme florale entre R. auriculatum et R. rupincola. Nous avons ensuite testé leur association avec la variation de la forme de la corolle en utilisant la cartographie de loci de traits quantitatifs (QTLs) pour une population hybride F2. Les résultats ont montré que 7 des 29 gènes candidats étaient associés à 8 QTLs différents. La répartition et la fonction supposée de ces gènes suggèrent que la forme de la corolle est un trait complexe. Ce type d'étude est rarement entrepris chez des espèces non-modèles, mais il est important afin d'intégrer la génétique du développement floral dans une perspective évolutive. / Floral adaptations to specific pollinators like corolla shape changes often result in reproductive isolation and thus speciation. But despite their ecological importance, the genetic mechanisms behind this diversity of traits are still poorly understood, especially outside model species. Hence, our goal is to identify genes involved in corolla shape variation between two species of the Rhytidophyllum genus (Gesneriaceae family) from the West Indies, which is characterized by shifts in pollination modes during its evolution. The first one, R. rupincola, has a tubular corolla and is strictly pollinated by hummingbirds. The second one, R. auriculatum, has more open flowers and is pollinated by both hummingbirds and bats. We know from previous work that the variation in morphological floral traits between these species is explained by a few quantitative trait loci (QTLs) of moderate to small effect (Alexandre et al., 2015), but we still do not know which genes underly these loci. In this study, we surveyed the literature and used a comparative transcriptomic approach to identify candidate genes that could explain floral variation between R. auriculatum and R. rupincola. We then tested their association with corolla shape variation using QTL mapping for a F2 hybrid population. Results showed that 7 out of 29 candidate genes were included within 8 different QTL. The number, repartition and putative function of these genes suggest that corolla shape is a complex trait. This sort of investigation is rarely undertaken in non-model species, but is important to integrate developmental genetics with an evolutionary perspective.

Dans le domaine de la biologie développementale, un des principaux défis est de comprendre comment des tissus multicellulaires, à l'origine indifférenciés, peuvent engendrer des formes aussi complexes que celles d'une fleur. De part son implication dans l'organogenèse florale, l'auxine est une phytohormone majeure. Nous avons donc déterminé son réseau binaire potentiel, puis y avons appliqué des modèles de clustering de graphes s'appuyant sur les profils de connexion présentés par ces 52 facteurs de transcription (FT). Nous avons ainsi pu identifier trois groupes, proches des groupes biologiques putatifs: les facteurs de réponse à l'auxine activateurs (ARF+), répresseurs (ARF-) et les Aux/IAAs. Nous avons détecté l'auto-interaction des ARF+ et des Aux/IAA, ainsi que leur interaction, alors que les ARF- en présentent un nombre restreint. Ainsi, nous proposons un mode de compétition auxine indépendent entre ARF+ et ARF- pour la régulation transcriptionelle. Deuxièmement, nous avons modélisé l'influence des séquences de dimérisation des FT sur la structure de l'interactome en utilisant des modèles de mélange Gaussien pour graphes aléatoires. Les groupes obtenus sont proches des précédents, et les paramètres estimés nous on conduit à conclure que chaque sous-domaine peut jouer un rôle différent en fonction de leur proximité phylogénétique.Enfin, nous sommes passés à l'échelle multi-cellulaire ou, par un graphe spatio-temporel, nous avons modélisé les premiers stades du développement floral d'A. thaliana. Nous avons pu extraire des caractéristiques cellulaires (3D+t) de reconstruction d'imagerie confocale, et avons démontré la possibilité de caractériser l'identité cellulaire en utilisant des méthodes de classification hiérarchique et des arbres de Markov cachés. / A striking aspect of flowering plants is that, although they seem to display a great diversity of size and shape, they are made of the same basics constituents, that is the cells. The major challenge is then to understand how multicellular tissues, originally undifferentiated, can give rise to such complex shapes. We first investigated the uncharacterised signalling network of auxin since it is a major phytohormone involved in flower organogenesis.We started by determining the potential binary network, then applied model-based graph clustering methods relying on connectivity profiles. We demonstrated that it could be summarise in three groups, closely related to putative biological groups. The characterisation of the network function was made using ordinary differential equation modelling, which was later confirmed by experimental observations.In a second time, we modelled the influence of the protein dimerisation sequences on the auxin interactome structure using mixture of linear models for random graphs. This model lead us to conclude that these groups behave differently, depending on their dimerisation sequence similarities, and that each dimerisation domains might play different roles.Finally, we changed scale to represent the observed early stages of A. thaliana flower development as a spatio-temporal property graph. Using recent improvements in imaging techniques, we could extract 3D+t cellular features, and demonstrated the possibility of identifying and characterising cellular identity on this basis. In that respect, hierarchical clustering methods and hidden Markov tree have proven successful in grouping cell depending on their feature similarities.