L'évolution rapide des techniques de séquençage et de génotypage soulèvent de nouveaux défis dans le développement des méthodes de sélection pour les animaux d’élevage. Par comparaison de séquences, il est à présent possible d'identifier des sites polymorphes dans chaque espèce afin de baliser le génome par des marqueurs moléculaires appelés SNP (Single Nucleotide Polymorphism). Les méthodes de sélection des animaux à partir de cette information moléculaire nécessitent une représentation complète des effets génétiques. Meuwissen et al. (2001) ont introduit le concept de sélection génomique en proposant de prédire simultanément tous les effets des régions marquées puis de construire un index "génomique" en sommant les effets de chaque région. Le challenge dans l’évaluation génomique est de disposer de la meilleure méthode de prédiction afin d’obtenir des valeurs génétiques précises pour une sélection efficace des animaux candidats. L’objectif général de cette thèse est d'explorer et d’évaluer de nouvelles approches génomiques capables de prédire des dizaines de milliers d'effets génétiques, sur la base des phénotypes de centaines d'individus. Elle s’inscrit dans le cadre du projet ANR AMASGEN dont le but est d’étendre la sélection assistée par marqueurs, utilisée jusqu’à lors chez les bovins laitiers français, et de développer une méthode de prédiction performante. Pour cela, un panel varié de méthodes est exploré en estimant leurs capacités prédictives. Les méthodes de régression PLS (Partial Least Squares) et sparse PLS, ainsi que des approches bayésiennes (LASSO bayésien et BayesCπ) sont comparées à deux méthodes usuelles en amélioration génétique : le BLUP basé sur l’information pedigree et le BLUP génomique basé sur l’information des SNP. Ces méthodologies fournissent des modèles de prédiction efficaces même lorsque le nombre d’observations est très inférieur au nombre de variables. Elles reposent sur la théorie des modèles linéaires mixtes gaussiens ou les méthodes de sélection de variables, en résumant l’information massive des SNP par la construction de nouvelles variables. Les données étudiées dans le cadre de ce travail proviennent de deux races de bovins laitiers français (1 172 taureaux de race Montbéliarde et 3 940 taureaux de race Holstein) génotypés sur environ 40 000 marqueurs SNP polymorphes. Toutes les méthodes génomiques testées ici produisent des évaluations plus précises que la méthode basée sur la seule information pedigree. On observe un léger avantage prédictif des méthodes bayésiennes sur certains caractères mais elles sont cependant trop exigeantes en temps de calcul pour être appliquées en routine dans un schéma de sélection génomique. L’avantage des méthodes de sélection de variables est de pouvoir faire face au nombre toujours plus important de données SNP. De plus, elles sont capables de mettre en évidence des ensembles réduits de marqueurs, identifiés sur la base de leurs effets estimés, c’est-à-dire ayant un impact important sur les caractères étudiés. Il serait donc possible de développer une méthode de prédiction des valeurs génomiques sur la base de QTL détectés par ces approches. / The rapid evolution in sequencing and genotyping raises new challenges in the development of methods of selection for livestock. By sequence comparison, it is now possible to identify polymorphic regions in each species to mark the genome with molecular markers called SNPs (Single Nucleotide Polymorphism). Methods of selection of animals from genomic information require the representation of the molecular genetic effects. Meuwissen et al. (2001) introduced the concept of genomic selection by predicting simultaneously all the effects of the markers. Then a genomic index is built summing the effects of each region. The challenge in genomic evaluation is to find the best prediction method to obtain accurate genetic values of candidates. The overall objective of this thesis is to explore and evaluate new genomic approaches to predict tens of thousands of genetic effects, based on the phenotypes of hundreds of individuals. It is part of the ANR project AMASGEN whose aim is to extend the marker-assisted selection, used in French dairy cattle, and to develop an accurate method of prediction. A panel of methods is explored by estimating their predictive abilities. The PLS (Partial Least Squares) and sparse PLS regressions and Bayesian approaches (Bayesian LASSO and BayesCπ) are compared with two current methods in genetic improvement: the BLUP based on pedigree information and the genomic BLUP based on SNP markers. These methodologies are effective even when the number of observations is smaller than the number of variables. They are based on the theory of Gaussian linear mixed models or methods of variable selection, summarizing the massive information of SNP by new variables. The datasets come from two French dairy cattle breeds (1172 Montbéliarde bulls and 3940 Holstein bulls) genotyped with 40 000 polymorphic SNPs. All genomic methods give more accurate estimates than the method based on pedigree information only. There is a slight predictive advantage of Bayesian methods on some traits but they are still too demanding in computation time to be applied routinely in a genomic selection scheme. The advantage of variable selection methods is to cope with the increasing number of SNP data. In addition, they are able to extract reduced sets of markers based of their estimated effects, that is to say, with a significant impact on the trait studied. It would be possible to develop a method to predict genomic values on the basis of QTL detected by these approaches.

Dans un contexxte de sélection sexuelle, les signaux émis par les mâles sont censés refléter honnêtement leur condition. Etant donné que la condition est un concept multifactoriel, il a été propposé que les différentes composantes des signaux sexuels reflètent différents aspects de la condition de l'émetteur (Hypothèse des messages multiples). Ma thèse a pour but de tester la condition-dépendance des signaux sexuel et l'hypothèse des messages multiples en manipulant différents aspects de la condition mâle ; et d'étudier les moyens de contourner un système de signalement honnête par des tactiques de reproduction alternatives. Nous avons conduit ces expériences chez Hyla arborea, espèce chez laquelle les mâles émettent des signaux comprenant des composantes accoustiques et visuelles impliquées dans le choix du partenaires sexuel. Nos résultats suggèrent que le taux de chant intra-bout, une propriétédynamique, est un indicateur de la condition actuelle, alors que la fréquence dominante, une prpriété statique du chant, semble indépendante de la condition actuelle mais liée à la condition passée. Les composantes visuelles du signal sont indépendantes des variations du statut mutirtionnel à court terme mais pourraient être des indicateurs de la condition passée. L'adoption d'une tactique satellite dépend plus de la condition passée que de l'actuelle. Plusieurs composantes du signal sont liées à différents aspects de la condition du mâle, ce qui supporte l'hypothèsedes messages multiples. CEpendant, les relations entre les composantes et les aspects de la condtion sont faibles et nous poussent à considérer également la dynamique évolutive des systèmes de signalements. / In a sexual selection context, signals displayed by males are supposed to reflect honestly their condition. Given that condition is a mutlifactorial concet, it has been propposed that the multiple compopnenets often involved in sexual signal reflects differents aspect of emitter's condition (multiple messages hypothesis). My thesis aimed at testing the condition-dependance of sexual signals and the muliple messages hypothesis by manipulating different aspects of male condition ; and at investigating ways to circumvent an honest signalling systems through alternative reproductive tactics. We conduced these experiments on the European treefrog (Hyla arborea), a species in wich males display signals with both accoustic ansd visual components used by females during mate choice. Our results suggest that the within-bout call rate, a dynamic call property, is a reliable indicator of current condition while call dominant frequency, a static call property, seems to be independant from current conditions but is linked to past condition. Visual signal components are independant from variations in nutritional status on short term but are linked to male condition in the field and may be indicators of past condition. The adoption of satellite tactic depends more on past condition than on current condition.. As several signal components are related to the emitter'scondition and seem to be independant upon distinct aspects of this condition, our results mainly support the multiple messages hypothesis. However, the weak correlations betxeen signal components and condition aspects found in this study highlight the necessity to consider also the evolutionary dynamics of signalliings systems.

L’assurance chômage (AC) est un dispositif central des politiques du marché du travail. Une revue de littérature détaille ce que l’on sait de la pertinence et de l’optimalité de ces régimes dans le contexte du marché du travail contemporain. Elle illustre que si la stabilisation de la consommation des chômeurs est le motif générateur de l’AC, peu de travaux ont évalué cet aspect ou les autres effets positifs de l’AC, se focalisant sur les effets pervers du dispositif, notamment l’alea moral des chômeurs, et sur l’optimisation des règles pour les contenir. Dans la dernière décennie, la prise en compte des firmes et de la dynamique économique a rendu la littérature plus fertile pour optimiser les dépensescomme les ressources de l’AC.Les régimes d’AC profitent-ils de ces enseignements ? L’évolution des règles du régime français depuis 50 ans, ainsi que l’extrême diversité de celles en vigueur dans 5 pays incline à douter que ces régimes sont optimaux, surtout si on se limite à l’AC plutôt que de tenir compte de l’ensemble des transferts aux chômeurs pour analyser leurs comportements.La situation du régime français montre que ses fréquentes évolutions n’ont pas résolu ses problèmes. Il a subi, mais aussi stimulé, la récurrence au chômage, au prix d’une pression fiscale accrue et d’une efficacité dégradée pour la majorité des salariés et des firmes. En France comme dans de nombreux autres pays, les ressources de l’AC sont un domaine de réformes délaissé, alors qu’à tous points de vue (équité, incitations, équilibre financier, etc.) les gains potentiels d’une révision de leurs modalités sont plus élevés que ceux à attendre d’un nouvel ajustement marginal des droits. / Unemployment Insurance (UI) is a key labour market policy.A comprehensive survey of UI literature assesses what we know about UI optimality and its relevance regarding present labour market conditions. Despite of being its founding rationale, jobseekers’ consumption smoothing is rarely assessed, as well as other UI gains. In contrast research has long focused on UI adverse effects, namely recipients’ moral hazard, and on benefits optimization to control it. Recent literature better integrates firm and economic dynamics, thus being richer regarding the way UI benefits and financing rules could be more optimal.Do UI regimes build on this knowledge? An historical approach of French UI rules, and up to date descriptions of 5 other UI regimes, show an extreme diversity of UI arrangements, raising doubts about their optimality. Comprehensive analysis of social transfers to unemployed should be preferred to analysis restricted to UI benefits, because less misleading about unemployed real situation and behaviour.An in depth analysis of French UI rules illustrates that numerous reforms didn’t solve structural problems. The regime suffered increasing spending due to labour market changes, but it also stimulated adverse expensive behaviours among specific groups and short term contracts, both leading to heavier taxes and reduced efficiency for the bulk of workers and firms. In France as elsewhere, UI systems’ funding is a forsaken part of reforms. Yet regarding justice, incentives, financial stability, etc. reviewing rules governing resources could be more rewarding than implementing usual UI benefits reforms.

De nos jours, nous assistons à l’émigration du Web de données vers le Web orienté services. L’amélioration des capacités et fonctionnalités des moteurs actuels de recherche sur le Web, par des techniques efficaces de recherche et de sélection de services, devient de plus en plus importante. Dans cette thèse, dans un premier temps, nous proposons un cadre de composition de services Web en tenant compte des préférences utilisateurs. Le modèle fondé sur la théorie des ensembles flous est utilisé pour représenter les préférences. L’approche proposée est basée sur une version étendue du principe d’optimalité de Pareto. Ainsi, la notion des top-k compositions est introduite pour répondre à des requêtes utilisateurs de nature complexe. Afin d’améliorer la qualité de l’ensemble des compositions retournées, un second filtre est appliqué à cet ensemble en utilisant le critère de diversité. Dans un second temps, nous avons considéré le problème de la sélection des services Web en présence de préférences émanant de plusieurs utilisateurs. Une nouvelle variante, appelée Skyline de services à majorité, du Skyline de services traditionnel est défini. Ce qui permet aux utilisateurs de prendre une décision « démocratique » conduisant aux services les plus appropriés. Un autre type de Skyline de services est également discuté dans cette thèse. Il s’agit d’un Skyline de Services de nature graduelle et se fonde sur une relation de dominance floue. Comme résultat, les services Web présentant un meilleur compromis entre les paramètres QoS sont retenus, alors que les services Web ayant un mauvais compromis entre les QoS sont exclus. Finalement, nous avons aussi absorbé le cas où les QoS décrivant les services Web sont entachés d’incertitude. La théorie des possibilités est utilisée comme modèle de l’incertain. Ainsi, un Skyline de Services possibilité est proposé pour permettre à l’utilisateur de sélectionner les services Web désirés en présence de QoS incertains. De riches expérimentations ont été conduites afin d’évaluer et de valider toutes les approches proposées dans cette thèse / As we move from a Web of data to a Web of services, enhancing the capabilities of the current Web search engines with effective and efficient techniques for Web services retrieval and selection becomes an important issue. In this dissertation, we present a framework that identifies the top-k Web service compositions according to the user fuzzy preferences based on a fuzzification of the Pareto dominance relationship. We also provide a method to improve the diversity of the top-k compositions. An efficient algorithm is proposed for each method. We evaluate our approach through a set of thorough experiments. After that, we consider the problem of Web service selection under multiple users preferences. We introduce a novel concept called majority service skyline for this problem based on the majority rule. This allows users to make a “democratic” decision on which Web services are the most appropriate. We develop a suitable algorithm for computing the majority service skyline. We conduct a set of thorough experiments to evaluate the effectiveness of the majority service skyline and the efficiency of our algorithm. We then propose the notion of α-dominant service skyline based on a fuzzification of Pareto dominance relationship, which allows the inclusion of Web services with a good compromise between QoS parameters, and the exclusion ofWeb services with a bad compromise between QoS parameters. We develop an efficient algorithm based on R-Tree index structure for computing efficiently the α-dominant service skyline. We evaluate the effectiveness of the α-dominant service skyline and the efficiency of the algorithm through a set of experiments. Finally, we consider the uncertainty of the QoS delivered by Web services. We model each uncertain QoS attribute using a possibility distribution, and we introduce the notion of pos-dominant service skyline and the notion of nec-dominant service skyline that facilitates users to select their desired Web services with the presence of uncertainty in their QoS. We then developappropriate algorithms to efficiently compute both the pos-dominant service skyline and nec-dominant service skyline. We conduct extensive sets of experiments to evaluate the proposed service skyline extensions and algorithms

La production de biopolymères de type polyhydroxyalkanoates (PHA) est une alternative attractive pour remplacer, en partie, les plastiques produits à partir de ressources fossiles. Les contraintes techniques imposées par les cultures pures (substrat purifié, stérilité…) impliquent un coût de production qui rend la production de ces bioplastiques difficilement compétitive par rapport à celle des plastiques conventionnels. L’utilisation de cultures non axéniques permettrait de palier les contraintes des cultures pures mais nécessite une étape de sélection des microorganismes producteurs naturels de PHA. A partir d’un inoculum issu de boues d’épuration et de substrats de types AGV (acide butyrique et acétique), une stratégie de limitation de la croissance par le phosphore pour accumuler du PHB a été mise en place. Nous avons étudié, avec les modes de culture fed-batch et continu, le potentiel de sélection de souches productrices et de production de PHA en fonction des paramètres opératoires (taux de dilution) et environnementaux (degré de limitation en phosphore). L’objectif scientifique a consisté à améliorer les connaissances sur le rôle d’une limitation en phosphore selon les conditions opératoires du procédé, tout d’abord sur la nature des souches sélectionnées, et ensuite sur la croissance et l’accumulation de PHB. Pour cela, une démarche associant l’identification des micro-organismes en dynamique par une technique de pyroséquençage, une caractérisation cinétique des micro-organismes sélectionnés, une analyse procédé et le développement d’une modélisation cinétique a été effectué. L’objectif final du travail visait l’optimisation des procédés de production de PHB en culture non axénique : productivité, rendement, titre final en PHB mais aussi fiabilité et robustesse, en vue de définir une stratégie de production optimale de PHA. Les performances atteintes lors des cultures en fed-batch se situent parmi les meilleures de la littérature (70% de PHA) en cultures mixtes sans étape d’enrichissement préalable en microorganismes producteurs. Les résultats ont montré le rôle de la limitation phosphore sur le déclenchement de la production de PHB. En chémostat, l’analyse des paramètres macro-cinétiques, à partir des sélections microbiennes, a révélé des cinétiques de conversion du substrat carboné en PHB, biomasse catalytique et CO2 dépendantes du degré de limitation en phosphore et du taux de croissance. Le taux de phosphore intracellulaire (dépendant du taux de croissance et du degré de limitation phosphore), est le paramètre gouvernant la conversion du carbone. De plus, ce rôle a été observé pour toutes les populations sélectionnées sous limitation phosphore, démontrant un comportement universel de ces populations face à une limitation phosphore. En parallèle, des études dynamiques en batch à partir de ces populations ont permis de caractériser les paramètres cinétiques des souches, montrant une vitesse maximale de production de PHB de 0,6 et 1,2 Cmol/Cmol.h avec acide acétique et butyrique respectivement. Ces hypothèses réalisées à partir des observations expérimentales ont permis l’établissement d’un nouveau modèle cinétique basé sur le rôle du phosphore intracellulaire sur la conversion du carbone. La confrontation de ce modèle aux résultats expérimentaux a conforté et amélioré la compréhension des processus de dilution intracellulaire du phosphore et de stockage de PHB. Ce modèle a également permis d’explorer une large gamme de conditions environnementales et de prédire les comportements microbiens d’organismes producteurs et non producteurs. A partir des résultats observés et du modèle cinétique établi, les performances de différentes configurations de procédés de production de PHA ont pu être discutées : chémostat simple ou double étage, fed-batch, chémostat et batch... Les performances en termes de productivités, taux de PHB intracellulaires, degré de sélection de producteurs et robustesse du procédé sont comparées. / The production of polyhydroxyalkanoates (PHA) is an attractive alternative for plastics produced from fossil resources. The technical constraints imposed by pure cultures (purified substrate, sterilization ...) involve a high production cost of PHA production, and the production of these bioplastics is hardly competitive. The use of non-axenic cultures would avoid the constraints of pure cultures but requires a selection step of PHA producers. From a microbial inoculum (activated sludge) and AGV (butyric and acetic acid), a strategy for limiting the growth by phosphorus to accumulate PHB was established. From fed-batch and continuous culture, we studied the selection of PHA producers and the production of PHA based on operating parameters (dilution rate) and environmental (degree of phosphorus limitation). The scientific objective was to improve knowledge on the role of phosphorus limitation according to the operating conditions of the process, first about the nature of selected strains, and then about the cellular growth and PHB accumulation. For this, an approach involving identification of microorganisms by pyrosequencing method, a kinetic characterization of selected microorganisms, a process analysis and development of a kinetic modeling were performed. The ultimate goal of the work was the optimization of PHB production processes in non-axenic culture: productivity, yield, final PHB concentration but also reliability and robustness, to define an optimal production strategy of PHA. The performance achieved during the fed-batch cultures are among the best in the literature (70% PHA) in mixed cultures without enrichment step of PHA producers. The results showed the role of phosphorus limitation on the PHB production. Thus, it has been demonstrated the importance of degree of phosphorus limitation to maintain cell growth allowing enrichment in PHA producers explaining the high content of PHA obtained. From microbial selections in chemostat culture, the analysis of macro-kinetic parameters revealed conversion kinetics of the carbon substrate in PHB, catalytic biomass and CO2, dependent on the degree of phosphorus limitation and growth rate. The limits on the degree of plasticity of the intracellular phosphorus (ranging from 3.8% to 0.045%) were identified as a function of the specific growth rate. This intracellular phosphorus content (depending on the growth rate and degree of phosphorus limitation), is the parameter governing carbon conversion. Furthermore, this role of the intracellular phosphorus was observed for all populations selected under phosphorus limitation in this study, demonstrating a universal behavior of these populations face to phosphorus limitation. In parallel, dynamic studies in batch reactor from these selected populations were used to characterize the kinetic parameters of the strains, showing a maximum PHB production rate of 0.6 and 1.2 Cmol/Cmol.h with acetic acid and butyric respectively. These hypotheses made from experimental observations allowed the establishment of a new kinetic model based on the role of intracellular phosphorus on carbon conversion. The comparison of this model with experimental results has strengthened and improved the understanding of the mechanisms of intracellular phosphorus dilution and storage PHB. This model was also used to explore a wide range of environmental conditions and predict microbial behavior of PHA producers and non-producing organisms according to the operating conditions in continuous or batch reactor. From the results observed and the established kinetic model, the performance of PHA production processes of different configurations was discussed: chemostat single or two-stage, fed-batch, chemostat plus batch... The productivities, intracellular PHB content, performances of selection and the reliability of the process are compared.

D’après un rapport de l’OMS, la tuberculose reste en 2015 l’une des 10 premières causes de décès à l’échelle mondiale. De ce fait, en matière de santé, éradiquer la maladie à l’horizon 2030 est un des objectifs majeurs fixés par les Nations Unies. La bactérie responsable de cette infection, Mycobacterium tuberculosis, est un pathogène obligatoire dont l’origine et l’évolution sont intrinsèquement liées à celles de son hôte principal, Homo sapiens. En effet, les souches actuelles de tuberculose présentent, tout comme l’homme, une forte structure phylogénétique, trace de leur origine géographique. Les pays pauvres et en développement sont les plus touchés par l’épidémie globale, favorisée par des systèmes de santé défaillants et une haute prévalence du VIH. Les pays occidentaux ne sont pas épargnés, menacés par l’émergence de souches de plus en plus résistantes aux antibiotiques provenant en grande partie de l’ex URSS. Au cours de cette thèse, j’analyse l’histoire évolutive, la propagation et l’acquisition de résistances aux antibiotiques de plusieurs épidémies de tuberculose en me basant sur des données génétiques et génomiques. Dans un premier temps je m’intéresse aux effets d’une campagne nationale de traitements en Asie Centrale sur le développement de souches multi-résistantes et met également en lumière le rôle clef de certaines mutations dans le succès des clones présentés. Ainsi cette campagne a été partiellement mise en échec par la présence de souches pré-résistantes, grâce à la survenue de mutations avant même la mise en place des traitements antibiotiques. Par la suite je me suis focalisé sur un clade particulier de souches multi-résistantes, le clone Russe W148. Je présente sa dispersion géographique et temporelle à travers l’Eurasie et démontre l’importance des mutations compensatoires dans son succès épidémique. De plus, la tuberculose ne touche pas seulement les hommes mais infecte également plusieurs autres mammifères. Afin d’appréhender les contraintes adaptatives accompagnants ces changements d’hôtes, j’ai effectué divers tests de sélection dans le but d’identifier les gènes impliqués. Pour finir, nous avons développé un indice souche spécifique, permettant de mesurer le succès épidémique de celles-ci à un niveau individuel. Dans le cadre d’études épidémiologiques, cette mesure peut être croisée avec des informations sur le patient, la souche ou même socio-économiques. / According to a 2015 WHO report, tuberculosis remains one of the top 10 causes of death worldwide. Despite considerable efforts by the United Nations to eradicate the disease by 2030, a global TB epidemic still persists. Its causative agent, the bacterium Mycobacterium tuberculosis, an obligate pathogen, has been plaguing humanity since it originated, and has coevolved with its main host, Homo sapiens, over thousands of years. Contemporary tuberculosis strains exhibit a structured phylogeographic pattern, carrying the genetic print of their geographic origin. The Koch bacillus infects and kills in large numbers, in poor and developing countries, where fragile health care systems, combined with high HIV prevalence, facilitate epidemic spread. In western countries, the major current threats are the multiplication and propagation of antibiotic resistant strains (MDR/XDR) coming predominantly from former Soviet republics. In this thesis, I unravel the evolutionary history, propagation, and acquisition of drug resistance-conferring mutations in different settings, by implementing multiple genetic and genomic data sets. First, focusing on Central Asia, using whole genome sequencing and Bayesian statistics, I assess the effects of a treatment campaign on the development of MDR strains and highlight key mutations in successful strains. More importantly, the success of DOTs campaigns was compromised by the genetic make-up of these outbreak clades (pre-treatment low frequency resistance SNPs). Special attention was also given to a particular outbreak of MDR strains, i.e. the Russian W148 clone. I present its westward spatial and temporal propagation at a continental scale during the last century, and underline the key contribution of compensatory mutations in its epidemic success. However, tuberculosis does not only infect humans, but also has experienced successive mammalian host jumps. To decipher the adaptive constraints accompanying such secondary events, a systemic gene screen with selection signature-detecting algorithms was implemented to identify putative targets during diversifying selection. Finally, novel mathematical tools and indices that reflect the epidemicity of a strain were developed, jumping from a population-driven approach to a strain specific one, with broader epidemiological applications. This allows us to correlate strain fitness with patient, lineage, and socio-economic information.

Depuis la domestication du pommier, l’homme a progressivement sélectionné des variétés plus performantes, notamment pour la qualité du fruit, la productivité ou la résistance aux pathogènes. Les bases génétiques de ces caractères ont été explorées par cartographie en descendances F1 ne permettant d’explorer qu’une infime partie de la diversité génétique disponible.L’objectif de la thèse portait sur l’analyse des bases génétiques de caractères de qualité du fruit et de résistance du pommier à la tavelure et au feu bactérien dans des collections représentant une diversité plus large. Le génotypage de core collections de variétés anciennes s’est fait à l’aide de deux puces 8k et 480kSNPs ou grâce à du ré-séquençage de gènes. Des traces de différenciation génétique entre pommes à cidre et à couteau ont été identifiées et partiellement reliées à la voie des polyphénols. Après analyse de l’étendue du déséquilibre de liaison à large et fine échelle, une approche de génétique d’association a permis l’identification de régions génomiques associées à la variation de plusieurs caractères de qualité du fruit, dont le haut du groupe de liaison 16 rassemblant l’acidité (locus Ma), la fermeté, la jutosité et l’amertume (gène LAR). Pour la résistance au feu bactérien, une région contenant un homologue du gèneNPR1 (activateur de défenses) a été identifiée.Cette thèse a ainsi permis de préciser la localisation potentielle de QTLs identifiés préalablement par cartographie génétique et d’identifier de nouvelles ressources utiles dans de futurs programmes de sélection assistée par marqueurs. / Since apple domestication, humans have progressively selected improved varieties, especially for traits linked with fruit quality, productivity or resistance to pathogens. The genetic bases underlying these traits have been explored thanks to genetic mapping in F1 segregating populations that only allows the study of a small part of the available genetic diversity. The aim of this work was to analyze the genetic bases of fruit quality and disease resistance against apple scab and fire blight, in collections of old apple varieties representing a much larger diversity. Genotyping of core collections was performed either with arrays of 8k and 480k SNPs or by resequencing of chosen genes. Signs of genetic differentiation were identified between cider and dessert apples and were partially linked to the polyphenols pathway. After studying linkage disequilibrium, both on a large and a small scale, an association genetics approach allowed the identification of genomic regions associated with the variation of several fruit quality traits. Especially, the top of linkage group 16 was found to be linked with acidity (locus Ma), firmness, juiciness and bitterness (LAR gene). Concerning the resistance of apple to fire blight, a region containing a homolog of the NPR1 gene (defense activator) was identified. This thesis allowed the refining of the putative localization of previously identified QTLs and the identification of new genetic resources that could be useful in future selection programs using marker assisted selection.

Les méthodes de sélection de matériaux monolithiques peuvent conduire à des impasses lorsque les exigences fonctionnelles sont très élevées ou contradictoires. Le passage aux multimatériaux peut alors être envisagé. L’objectif de la thèse est de proposer une méthode de conception de multimatériaux à architecture fixée, avec en perspective une application à la conception de conduites offshore pour le génie pétrolier. Seuls les multimatériaux à architecture multicouche sont considérés et la méthode de conception est redéfinie comme une méthode de sélection des constituants du multimatériau et de dimensionnement. Une adaptation des étapes classiques de sélection des matériaux conduit à présenter la méthode en détail sur des exemples simples. Les techniques de programmation par satisfaction de contraintes s’avèrent nécessaires pour la résolution de cas réels de conception multimatériaux. L’application à la conception de conduites offshore permet de valider la méthode et de démontrer sa pertinence. / When the design requirements are either too stringent or are conflicting, no monolithic material solution exists. In such cases the selection of a multimaterial could be considered. The primary aim of this thesis is to provide a methodology for designing multi-materials with a prescribed arrangement of the constituent materials. The second objective is to apply this new methodology to the design of a submarine pipeline. From amongst the huge variety of multi-material arrangements available, this study focusses on multilayered stackings and therefore the design methodology becomes a method for selecting the materials of the stack and sizing the layers. This original approach is presented in detail using basic examples in order to match the steps of classical methods for selecting engineering materials. The constraints programming techniques were very useful for solving real multimaterial design problems. Applying this new method to the design of a submarine pipeline permits its validation and provides proof of its relevance.

Les signaux d'avertissement que portent les proies toxiques (ou autrement défendues) offrent une opportunité unique de développer une vision intégrative de la diversification biologique. Ces signaux sont soumis à une forte sélection naturelle et sexuelle. D'une part, la stratégie d'échantillonnage utilisée par les prédateurs, caractérisée par l'apprentissage des signaux associés à la toxicité, protège les signaux en forte fréquence dans la communauté de proies. Cette sélection fréquence-dépendante positive favorise l'uniformité des phénotypes et la convergence de signaux entre espèces toxiques (mimétisme mutualiste dit "Müllerien") dans de nombreux taxons. D'autre part, les signaux d'avertissement sont utilisés comme critères de choix entre partenaires sexuels et sont donc soumis à de la sélection sexuelle avec des conséquences importantes pour l'émergence de l'isolement reproducteur et la spéciation. Paradoxalement, malgré une forte sélection naturelle favorisant la convergence, les signaux d'avertissement sont incroyablement diversifiés, à la fois au sein de la même espèce et entre espèces. Cette diversification morphologique est souvent associée à une importante diversification des espèces à l'échelle des clades. Dans cette thèse, j'apporte quelques explications à ce paradoxe et j'affine ainsi notre compréhension de l'effet de la sélection fréquence-dépendante positive et du mutualisme sur la diversification à l'échelle micro- et macro-évolutive. Premièrement, je montre que la stratégie d'échantillonnage des prédateurs peut favoriser la diversification des signaux d'avertissement malgré une sélection fréquence-dépendante positive. Deuxièmement, je dissèque les conditions permettant l'évolution d'un isolement reproducteur stable, nécessaire à la spéciation, dans certaines situations écologiques où les signaux mimétiques sont sous sélection naturelle et sexuelle. Troisièmement, je décris des effets indirect de la sélection fréquence-dépendante sur la diversification à l'échelle macro-évolutive par le biais de contraintes spatiales et de convergences écologiques secondaires. / The display of warning signals by unpalatable (or otherwise defended) prey provides a wonderful opportunity for establishing an integrative view of biological diversification. Warning signals are known to be under strong natural and sexual selection. On the one hand, the sampling strategy of predators, characterized by a learned avoidance of signals associated with unpalatability, generates natural selection in favour of warning signals in high frequency in the prey community. Such positive frequency-dependent selection favours phenotypic uniformity and causes unpalatable species to converge on common warning signals (mutualistic "Müllerian" mimicry), as seen in a large panel of taxa. On the other hand, warning signals are used as a phenotypic cue for mate choice, generating sexual selection with important consequences for reproductive isolation and speciation. Paradoxically, despite powerful selection favouring phenotypic convergence, warning signals are fantastically diverse, both within and between species, and this morphological diversification is often associated with extensive species diversification at the clade level. In this thesis, I tackle this apparent paradox from the ground up and I thereby refine our understanding of the role of positive frequency-dependent selection and mutualistic interactions for evolutionary diversification at micro- and macroevolutionary scales. First, I show that the predator sampling strategy can favour the emergence of diversity of warning signals despite positive frequency-dependent selection. Second, I dissect the conditions allowing the evolution of strong and stable reproductive isolation, necessary for speciation to occur, in a number of ecological situations where warning signals are under natural and sexual selection. Third, I highlight important indirect effects of frequency-dependent selection on diversification at macro-evolutionary scale via spatial constraints and by-product ecological convergence.

Dans le contexte de l’intégration internationale, les indicateurs économiques montrentd’importants changements de structure et de spécialisation du Maroc qui tend vers desproduits de manufactures intensifs en recherche et développement (r&d) et des secteursde moyenne haute intensité technologique. De plus, la croissance du commerce intraindustriedans les produits manufacturés témoigne du développement de l’industrieet d’un processus de rattrapage du Maroc. Pour ces raisons, l’objectif de cette thèse estd’examiner l’impact des accords de libre-échange (ale) sur la qualité de la spécialisationet l’intégration internationale du Maroc.L’impact des ale est analysé à partir du modèle de gravité dans deux études distinctes.Le premier modèle de gravité mesure l’évolution du potentiel des exportations du Marocentre 1998 et 2013 à partir d’un échantillon de 172 pays. Cette étude conclut à un impactpositif des accords sur les exportations marocaines. Parmi les partenaires commerciaux,l’Union européenne reste le principal partenaire avec un taux d’exportation de 98,83%par rapport aux exportations estimées. Les exportations dans le cadre des accordsbilatéraux avec les États-Unis, les Émirats arabes unis, la Turquie, l’Égypte et la Jordaniesont aux alentours de 91%. Cependant, il existe un potentiel d’échange inexploité avecles pays de l’Union du Maghreb arabe (uma).Dans la deuxième étude, le modèle de gravité est appliqué pour examiner le rôle del’ouverture commerciale sur les produits technologiques en utilisant des données depanel des exportations du Maroc vers 82 pays de 1967 à 2014. Les résultats confirmentun impact positif des ale sur les produits de moyenne haute technologie et de faibletechnologie et même pour les produits non manufacturés.Enfin, l’analyse de l’impact des ale au niveau des entreprises hétérogènes marocainesest réalisée dans la dernière étude. Les résultats du modèle de sélection de Heckman(1979) montrent que les entreprises créées après l’année 2000 et celles qui utilisent lesintrants importés, augmentent la probabilité d’exportation. Cependant, les contraintesnotamment douanières et fiscales réduisent l’intensité d’exportation des entreprises.Pour sa part, le modèle Tobit donne un résultat positif de l’effet de la technologie surl’intensité des exportations en utilisant la même base de données. / In the context of international integration, the trade indicators show the significantchanges in Morocco’s trade structure and specialization, which tend to intensive manufacturedproducts in r&d and medium high technological intensity. Moreover, thegrowth of intra-industry trade in manufactured products reflects the development ofthe industry and Morocco’s convergence. For this reasons, the aim of this thesis is toexamine the impact of free trade agreements (fta) on the quality of specialization andinternational integration of Morocco.The influence of the fta is analyzed by employing the gravity model in two separatestudies. In the first one, the model measures the potential of Morocco’s exports between1998 and 2013 from 172 countries. This study finds a positive impact of agreements onMoroccan exports. Among the trading partners, the European Union (eu) has remainedto be the Morocco’s main destination market with an export rate around 99% comparedto estimated exports. Meanwhile, the exports in framework of bilateral agreements withUnited States (us), United Arab Emirates (uae), Turkey, Egypt and Jordan are around91%. However, there is an untapped trade potential with Arab Maghreb Union (amu)countries.In the second study, the gravity model is applied to examine the role of trade openness ontechnological products by using a panel data of Morocco’s exports towards 82 countriesfrom 1967 to 2014. The results show a positive impact of fta on medium high technology,low technology and non-manufactured products.Finally, the analysis of fta’s impacts to Moroccan heterogeneous firms is conductedin the last research. The results of Heckman selection model (1979) show that thecompanies created after year 2000, which use the imported inputs, increase exportingprobability. However, customs and tax constraints reduce export intensity. Moreover,the Tobit model gives a positive effect of technology on export intensity by using thesame panel data.