Les tubercules andins oca (Oxalis tuberosa Molina), ulluco (Ullucus tuberosus Caldas) et mashua (Tropaeolum tuberosum Ruiz & Pav.) sont des espèces tubéreuses cultivées originaires des régions hautes des Andes, où elles revêtent une importance particulière aux niveaux alimentaire, agronomique, culturel et économique. La diversité génétique au sein de ces espèces est très grande, mais est menacée d'érosion génétique. Dans ce contexte, notre étude s'est basée sur des échantillons de oca, ulluco et mashua, maintenus dans des système de conservation in situ et ex situ au Pérou et en Bolivie, dans l'objectif de contribuer à la conservation efficace (in situ et ex situ) de ces espèces négligées. Cette étude a combiné les connaissances autochtones andines, ainsi que des données agronomiques, morphologiques et moléculaires. Nous avons montré que l'agriculture andine conserve une grande diversité au niveau inter-spécifique, mais aussi au niveau intra-spécifique, en terme de nombre de variétés locales. Nous avons également mis en évidence de la présence de variétés hétérogènes, la congruence entre les données moléculaires et morphologiques, et une structure génétique influencée par la provenance géographique. Enfin, nous avons compilé l'ensemble de nos résultats dans un modèle récapitulatif. Nous avons montré l'importance des caractéristiques intrinsèques de l'espèce (mode de reproduction), ainsi que les spécificités du système agricole andin (socioculturels, économiques et environnementales). Cette étude a contribué de manière significative à la compréhension de la diversité génétique et de la structure des tubercules andins.