Les conséquences des flux de gènes et de l’introgression entre les cultures transgéniques et leurs apparentés sauvages sont encore au cœur des débats associés à la commercialisation des plantes génétiquement modifiées. J’ai développé mon étude sur les conséquences écologiques et évolutives du flux de gènes entre le colza (Brassica napus) et ses apparentés, la moutarde brune sauvage (B. juncea) et la ravenelle (Raphanus raphanistrum), en réalisant une série d’expériences en serre, au jardin et au champ à Beijing et à Dijon. En premier, j’ai présenté une revue synthétique de la littérature publiée sur les flux de gènes et ses effets sur la fitness chez les Brassicées. En second, j’ai cherché à mettre en évidence le rôle de la taille des semences hybrides entre du colza transgénique Bt et la moutarde. La petite taille des semences a réduit les capacités de croissance et de reproduction, mais l’effet sur la fitness était variable en fonction des fonds génétiques ou spécifiques. Les rétrocroisements sur le colza étaient plus faciles et productifs que pour les autres types de descendants. La plupart de ces plantes avait une morphologie de colza. Liée à la résistance à l’herbicide, cette caractéristique pourrait permettre aux descendants de survivre dans les champs et de disséminer les transgènes aux repousses et aux autres colzas, ce qui serait peut être plus gênant que de voir l’introgression réelle dans le génome du parent sauvage. Troisièmement, j’ai simulé le phénomène d’herbivorie chez la moutarde pour étudier la compétition entre des plantes résistantes et des plantes sensibles indépendamment des problèmes de fitness des hybrides interspécifiques. Les plantes résistantes ont un avantage compétitif évident sous la pression d’herbivorie, et cet avantage est exacerbé sous des conditions difficiles telles que de faibles ressources du milieu et l’intensité de l’herbivorie. L’utilisation d’insectes pour attaquer des populations mixtes composées de rétrocroisements sensibles et Bt-résistants aux insectes a confirmé ce résultat et a montré que le transgène n’avait pas de coût en l’absence d’insectes. La productivité totale des populations a augmenté avec la proportion de plantes résistantes. Quatrièmement, des populations de ravenelles ont été échantillonnées dans quatre régions éloignées entre elles, dont une ayant une longue histoire de coexistence avec le colza et donc ayant plus de chance d’avoir été soumise à l’hybridation interspécifique avec le colza. J’ai interprété la divergence des traits et leur polymorphisme dans le cadre d’une hypothèse d’introgression stabilisée en opposition au simple hasard, bien que les différences avec les autres populations n’étaient pas assez marquées pour faire sortir ces populations du domaine de variation décrit pour les ravenelles. Ces études soulignent plusieurs facteurs qui peuvent accroître le risque des flux de transgènes et l’introgression entre les cultures génétiquement modifiées et leurs apparentés sauvages, et cela doit être pris en compte dans les procédures d’évaluation des risques de l’usage de ces plantes. A savoir : la morphologie cultivée qui rend confuse l’identification des introgressants dans le cadre de la bio-surveillance, les petites semences hybrides avec une dormance et une dispersion supérieures, et l’intensité de l’herbivorie et de la compétition qui exacerbe l’avantage adaptatif des plantes transgéniques résistantes aux insectes. Cependant, l’hypothèse de la formation de « super mauvaises herbes » ne semble pas justifiée. / In the framework of commercial release for transgenic crops with novel traits, consequences of gene flow and introgression are still one main concern. I explored the ecological and evolutionary consequences of gene flow between oilseed rape (Brassica napus) and its wild relatives, brown mustard (B. juncea) and wild radish (Raphanus raphanistrum), through several experiments carried out in greenhouse, common garden and field in Beijing and Dijon. First, I revised a comprehensive review of the literature about gene flow and its effect on plant fitness in the Brassiceae. Second, I investigated the effects on gene flow of seed size of hybrids between Bt-transgenic oilseed rape and mustard. Small seed size significantly reduced plant growth and reproduction, but its influence on plant fitness varied among genetic backgrounds. Backcrosses to oilseed rape were easier and more productive than other types of progeny of hybrids. Most of these plants exhibited oilseed rape morphology. Together with herbicide-resistance, this trait could help the progeny to survive in the field and disseminate the transgene to volunteers and feral populations, which could be more troublesome than completing introgression into the genome of the wild parent species. Third, I simulated herbivory on mustard to study the competition between insect-resistant and susceptible plants independently to the fitness of the interspecific hybrid. Resistant plants held a competitive advantage under herbivory pressure, and this advantage was magnified in harsh conditions, such as low resources and high simulated herbivory pressure. The use of insects to attack mixed populations composed of transgenic Bt-resistant and susceptible backcrosses confirmed the same conclusion and provided evidence of no cost due to the transgene in the absence of insect. The overall population production increased with the increasing proportion of insect-resistant plants in the presence of insects. Fourth, wild radish populations were sampled from four geographically distant regions, of which one region had a long history of oilseed rape cultivation, and, therefore, higher chance to have been submitted to interspecific hybridization with the crop. Traits divergence and polymorphism in the putative introgressed populations could be supported as alternate hypothesis to random variation, although the differences were not marked enough to place these populations out of the range of variation described in wild radish. These studies pointed out different factors that could enhance the risk of transgenic flow and introgression from transgenic crops to wild relatives, and they must be taken into account in the risk assessment of the use of GM crops: crop traits to identify the hybrid progeny and perform monitoring, small seed size to account for seed dispersal and dormancy, and intensity of herbivory and competition that magnify the fitness advantage of insect-resistant transgenic plants. However, the impact of introgression to create super-weeds was not supported.

Les nématodes à galles demeurent l'un des problèmes les plus graves des ‎agriculteurs de serres du Liban et du Moyen-Orient. Dans le passé, la fumigation du sol au ‎bromure de méthyle a été considérée comme la meilleure mesure de contrôle contre ces ‎nématodes. Toutefois, à la lumière de l'élimination globale du bromure de méthyle, l'accès ‎aux alternatives efficaces et durables est devenu une nécessité essentielle.‎L'objectif de cette étude est d'évaluer l'efficacité des deux engrais verts, le radis ‎huileux (Raphanus sativus oleifera) et à la roquette (Eruca vesicaria sativa) appliquées ‎avec ou sans bâche en plastique, séparément et en combinaison avec Oxamyl, dans la ‎gestion des nématodes à galles en cultures de concombres de serre. En outre, cette étude ‎vise à évaluer la faisabilité financière de la technique de biofumigation avec les deux ‎cultures utilisées et de la rentabilité finale de ces engrais verts en termes de taux coût-profit ‎par rapport au bromure de méthyle.‎A cette fin, trois expériences sur le terrain ont été menées dans des serres ‎commerciales, situées sur la zone côtière du Liban.‎Dans les deux expériences A et B, des résultats cohérents ont été enregistrés en ‎termes de production de rendements significativement plus élevés et de la réduction des ‎populations de nématodes avec les engrais verts‎ utilisés avec ou sans bâche en plastique, ‎par rapport au témoin non traité.‎Quant aux résultats obtenus par les engrais verts‎ par rapport ‎ au bromure de ‎méthyle, dans l'expérience A, le rendement produit par le bromure de méthyle était ‎significativement plus élevé que celui du radis huileux avec bâche en plastique. ‎Cependant, la différence n'était pas significative entre la réduction de la population de ‎nématodes résultant du bromure de méthyle et celle du radis huileux avec bâche en ‎plastique. Les différences du rendement ainsi que la réduction des nématodes étaient ‎significatives entre le bromure de méthyle et le radis huileux sans bâche en plastique.‎Dans l'expérience B, aucune différence significative n'a été observée dans le ‎rendement ni la réduction de la population de nématodes entre aucun des deux engrais ‎verts‎ utilisés avec bâche en plastique et le bromure de méthyle. Ces différences étaient ‎significativement en faveur du bromure de méthyle uniquement lorsque le radis huileux a ‎été utilisé sans bâche en plastique.‎Dans l'expérience C, où Vydate (Oxamyl) a été appliqué à la dose de 1 litre par 1,000 ‎m2 à tous les traitements, il n'y avait pas de différence significative dans le rendement ni la ‎réduction de la population de nématodes entre chacun des deux engrais verts utilisés avec ‎ou sans bâche en plastique et le bromure de méthyle.‎L'analyse coût-profit menée sur tous les traitements appliqués dans les 3 ‎expériences a montré que dans tous les cas, tous les traitements appliqués, qu'ils soient ‎chimiques, non-chimique (avec ou sans bâche en plastique) ou en association ont produit ‎des bénéfices nets supérieurs au bromure de méthyle, même lorsque le rendement produit ‎par le bromure de méthyle était significativement plus élevée.‎L'utilisation du plastique pour couvrir les radis huileux a généralement produit de ‎meilleurs résultats en termes de production de rendements plus élevés, une meilleure ‎réduction des populations de nématodes à galles dans le sol, ainsi conduisant à des ‎augmentations raisonnables des profits nets.‎A la base de ces résultats et à la lumière de l'élimination globale du bromure de ‎méthyle, on peut conclure que l'utilisation du radis huileux et la roquette comme engrais ‎verts avec bâche en plastique peut être considéré comme un outil alternatif pour la gestion ‎des nématodes à galles dans la production de concombres de serre dans les conditions ‎libanaises.‎ / Root-knot nematodes remain one of the most serious problems faced ‎by ‎greenhouse farmers of Lebanon and the Middle East region. In the past, soil fumigation ‎with methyl bromide has been considered as ‎the best control measure against root-knot ‎nematodes. However, in the light of the global phase out of methyl bromide, finding ‎efficient and viable alternatives is an essential necessity.‎The objective of this study is to evaluate the efficacy of the two biofumigation ‎crops ‎Oil Radish (Raphanus sativus oleifera) and Arugula (Eruca vesicaria sativa) applied ‎with ‎and without plastic tarp, separately and in combination with Oxamyl in the ‎management of ‎the root-knot nematodes in greenhouse cucumber crops. Additionally, this ‎study aimed at ‎assessing the financial feasibility of the biofumigation technique with the ‎two cops used ‎and the final profitability of these green manure crops in terms of cost to ‎benefit ratio as ‎compared to methyl bromide.‎For this purpose, three field experiments were carried out in ‎commercial ‎greenhouses situated on the coastal zone of Lebanon.‎In both experiments A & B consistent results were recorded in terms of production ‎of ‎significantly higher yields and reduction of nematode population with the ‎biofumigation ‎crops used whether with or without plastic cover, as compared to untreated ‎fallow.‎As to the results achieved by the biofumigation crops with respect to methyl ‎bromide, ‎in experiment A yield produced by methyl bromide was significantly higher than ‎oil radish ‎with plastic cover. However, no significant difference was found between ‎reduction of ‎nematode population resulting from methyl bromide and oil radish with plastic ‎cover. ‎Difference was significant between methyl bromide and oil radish without plastic ‎cover in ‎both yield and reduction of nematodes.‎In experiment B no significant difference was observed in neither yield nor ‎reduction ‎of nematode population between any of the two biofumigation crops used with ‎plastic ‎cover and methyl bromide. These differences were significantly in favor of methyl ‎bromide ‎only when oil radish was used without plastic cover.‎In experiment C where Vydate (Oxamyl) was incorporated at the rate of 1 liter ‎per ‎‎1,000 m2 to all treatments, there was no significant difference in neither yield nor ‎reduction ‎of nematode population between any of the two biofumigation crops used with or ‎without ‎plastic cover.‎Cost-benefit analysis made on all treatments applied in the 3 experiments ‎showed ‎that in all cases, all treatments applied, whether chemical, non-chemical (with or ‎without ‎plastic cover) or in combination have produced higher net profits than methyl ‎bromide, ‎even when yield produced by methyl bromide was significantly higher.‎Use of plastic for covering oil radish has generally produced ‎better results in terms ‎of ‎production of higher yields, better reduction of soil ‎populations of root-knot nematodes‏‎ ‎and ‎‏leading to ‎‏reasonable increases of net profits.‎Based on these findings and in the light of global phase out of methyl bromide, ‎it ‎can be concluded that the use of oil radish and arugula as biofumigation crops with ‎plastic ‎cover can be considered as ‎an alternative management tool for the root-knot ‎nematode in ‎greenhouse cucumber ‎production under Lebanese conditions.‎