Les variations génétiques entre les individus peuvent expliquer plusieurs différences interindividuelles dans la présentation et la progression de certaines maladies. La parodontite apicale est une maladie causée par la réponse immunitaire de l'hôte en réponse à des pathogènes dans la pulpe dentaire. La reconnaissance decertains patrons moléculaires associés aux pathogènes (PAMP) par les récepteurs de reconnaissance de formes (PRR) localisés sur les cellules pulpaires mène à l'activation de la voie de signalisation des récepteurs de type *Toll Like récepteur 4* (TLR4), menant à l'activation du facteur nucléaire kappa B (NF-kB). Ceci se traduit en la production d'une multitude de médiateurs inflammatoires, comme l'interleukine-1 (IL-1), l'interleukine-6 (IL-6) et le facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-α). Ces molécules jouent un rôle clé dans la pathogenèse de la parodontite apicale en altérant le mécanisme de remodelage osseux en faveur de la lyse osseuse. Le projet de recherche présenté vise à évaluer l'impact de certains polymorphismes de nucléotides simples (SNPs) de la voie de signalisation des TLR4 sur la parodontite apicale. Les participants ont été recrutés dans les cliniques dentaires de la faculté de médecine dentaire de l'Université Laval. 52 participants avec une parodontite apicale ont été recrutés dans le groupe expérimental et 88 participants avec une santé bucco-dentaire optimale ont été recrutés pour le groupe contrôle. 3mL de salive de chaque participant ont été récoltés dans des tubes de collecte le jour de l'examen. Ces échantillons étaient ensuite utilisés pour en extraire l'ADN et effectuer un génotypage pour identifier les SNP visés par le projet de recherche. Deux SNPs du gène de TLR4 ont été sélectionnés (rs2770150 et rs4986790) ainsi que deux SNPs du gène de MYD88 (rs7744 et rs8177374). Une analyse statistique globale des participants ainsi que celles se basant sur l'âge et le sexe de deux groupes de participants ont été effectuées dans le but d'identifier une potentielle association entre ces SNPs de la voie de signalisation de TLR4 et la parodontite apicale. L'analyse statistique n'a révélé aucune association significative entre les génotypes et la prévalence de la parodontite apicale dans l'ensemble des données ou dans les analyses en sous-groupes. Selon les données disponibles dans ce projet de recherche, les SNPs rs2770150 et rs4986790 de TLR4 ainsi que rs7744 et rs8177374 de MYD88 n'ont pas d'impact sur la prévalence de laparodontite apicale ou la présence de symptômes cliniques dans la population québécoise.

Cette recherche visait le développement de marqueurs génétiques codants pour Cronartium ribicola, agent causal de la rouille vésiculeuse du pin blanc (RVPB), sans biais pour les populations de l’Est ou de l’Ouest de l’Amérique du Nord. Huit marqueurs ont permis de génotyper 80 individus à l’aide de la technique SSCP (Single-Strand Conformation Polymorphism) et ainsi d’étudier la variabilité génétique à l’intérieur de ces populations. Cette étude a confirmé la présence d’une barrière au flux génique entre les populations situées à l’est et à l’ouest des Prairies, des populations à l’est des Rocheuses s’étant groupées avec les populations de l’Ouest. La différentiation génétique présente entre les populations de l’Est et de l’Ouest est hautement significative et la diversité nucléotidique est trois fois supérieure chez les populations de l’Est. De plus, un hybride entre C. ribicola et Cronartium comandrae, agent causal de la rouille-tumeur oblongue, est rapporté pour la première fois. / The goal of this research was to develop coding genetic markers for the white pine blister rust (WPBR) causal agent, Cronartium ribicola, without bias for populations from eastern or western North America. Eight markers were used to genotype 80 individuals, using the SSCP (Single-Strand Conformation Polymorphism) technique, allowing to study genetic variability within these populations. This study confirmed the presence of a barrier to gene flow between populations located east and west of the Prairies, populations from the Rockies having grouped with western populations. The genetic differentiation between eastern and western populations is highly significant and nucleotide diversity was three times higher in eastern populations. Furthermore, an hybrid between C. ribicola and Cronartium comandrae, causal agent of comandra blister rust, is reported for the first time.

La présente recherche avait pour but de révéler la diversité génétique qui existe au sein et entre différentes populations d’Afrique de l’Ouest du parasite épirhize Striga gesnerioides. Cette plante parasite plusieurs espèces appartenant à différentes familles de dicotylédones, dont le niébé (Vigna unguiculata), une légumineuse alimentaire constituant la majeure partie des protéines retrouvées dans la diète de plusieurs populations rurales des zones semi-arides d’Afrique de l’Ouest. Certains cultivars résistants ont déjà été identifiés et sont utilisés dans les programmes d’amélioration variétale. Il existe cependant plusieurs biotypes, ou races physiologiques, de S. gesnerioides, lesquels diffèrent quant à leur virulence. En utilisant trois types de marqueurs moléculaires différents, soit des marqueurs AFLP, ISSR et cpSSR, nous avons mis en évidence la quasi-absence de variabilité au sein des populations de Striga étudiées, ainsi que la très faible diversité qui existe entre les différentes populations du parasite. Nous n’avons pas non plus trouvé de marqueurs permettant de discriminer entre les races. Il semble exister une certaine structure dans la distribution géographique des populations, mais aucun groupe monophylétique n’a été obtenu sur une base « raciale », indiquant que la virulence ne joue pas encore un rôle dans leur différentiation. Quelques hypothèses ont été émises pour expliquer la faible diversité et l’absence de marqueur de races, dont le mode de reproduction autogame du parasite, ainsi qu’une origine probablement récente de la forme de Striga gesnerioides parasitant le niébé. / The goal of the present study was to reveal the genetic diversity within and among different West African populations of the root parasite Striga gesnerioides. This plant parasitizes many species from different dicotyledonous families, including cowpea (Vigna unguiculata), an important legume crop and the major dietary protein source for many people of the semi-arid regions of West Africa. Some resistant cowpea varieties have been identified and are used in breeding programs. However, based on host-parasite interactions in the field, various races of S. gesnerioides attacking cowpea have been identified. Using three different types of molecular markers, AFLP, ISSR and cpSSR, we showed that there is almost no genetic variability within populations. The variability between the populations was also extremely low and did not allow discrimination of the five races. A few populations were more closely related, and there was a certain geographical structure but no “racial” clustering could be seen, enhancing the fact that virulence is not yet involved in the genetic differentiation process. Possible causes of the extremely low level of genetic variability seen in S. gesnerioides are proposed including the autogamous mode of reproduction of the parasite and the hypothesis that the cowpea strain has only quite recently arisen.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2010-2011 / Actuellement, un des objectifs permettant de découvrir le rôle de la sélection naturelle dans la production de la diversité phénotypique est de décomposer la variation des traits en leurs composantes environnementales et héréditaires. Toutefois, une importante question demeure, à savoir si les traits phénotypiques ont des niveaux significatifs de variance génétique, car cela déterminerait si un trait répond à la sélection. Par ailleurs, les relations génétiques entre les caractères affectent aussi leur capacité à répondre indépendamment à la sélection. Cela soulève une autre question, à savoir si les traits phénotypiques partagent leur variance génétique ou covarient génétiquement. Les phénotypes alternatifs de reproduction sont caractérisés par la présence de catégories extrêmes de variation phénotypique. L'incidence de ces catégories et les caractères s'y trouvant varient considérablement. Cependant, l'ampleur de la variation génétique de ces traits est peu connue. Ainsi, cette thèse vise à explorer la variance génétique associée aux voies alternatives de développement (migratrices versus résidentes) chez Salmo salar à l'aide d'une expérience en élevage commun. Tout au long de l'ontogenèse, la variation génétique est abondante à l'intérieur des phénotypes alternatifs, et en d'autres traits qui influencent directement leur activation. De plus, les voies alternatives de développement provoquent un découplage significatif de la variance génétique de la masse corporelle. Globalement, la présence de variance génétique chez les caractères mesurés suggère que de la diversité phénotypique de cette espèce peut être générée par sa réponse à la sélection naturelle. Une telle réponse peut survenir au cours du stade larvaire, juvénile, de maturité sexuelle ou migratoire. La différence entre les profils de covariation génétique des phénotypes alternatifs montre également leurs différentes capacités évolutives. De futures avenues de recherche devraient étudier la forme et l'intensité de la sélection sur ces traits.

Dans ce travail de thèse de doctorat, deux objectifs ont été poursuivis à savoir : i) évaluer la structure génétique des populations du tilapia du Nil (Oreochromis niloticus, Linnaeus, 1758) pour orienter les mesures de gestion à l’échelle de la sous-région du bassin du Congo; ii) et évaluer l’héritabilité des traits de croissance afin d’envisager une amélioration génétique de ladite espèce. Dans la perspective de déterminer la structuration génétique du tilapia du Nil dans le bassin du Congo à l'aide de récents outils génomiques de type GBS, 13,792 SNPs neutres étaient identifiés à partir de 438 tilapias du Nil collectés au Cameroun, en République Centrafricaine et en République Démocratique de Congo. La présence de groupements génétiques distincts a été élucidée par la méthode de regroupement bayésien implémentée dans le programme Admixture exécuté en utilisant 2000 bootstraps avec un nombre de groupes (K) variant de 1 à 14. L’estimation du flux génique potentiel, entre les sites, a été réalisée à l’aide du logiciel Treemix et l’évaluation de degré d’apparentement par paire entre deux individus d’un même site ou écosystème (utilisant les indices de relation de parenté ou relatedness, AJK), par vcftools. L’estimation de l’héritabilité des traits de croissance du tilapia du Nil a été réalisée en utilisant les données de 660 poissons cultivés dans les hapas placés en étang entre 185 et 209 jours d’expérience. Les mesures de masse corporelle et de longueur standard ont été prises in situ tandis que le facteur de condition a été déduit en utilisant la formule de Fulton. La détermination de données liées à la morphologie a été obtenue par analyse Procruste généralisée. Une analyse utilisant le modèle animal mixte a été appliquée à ces traits morphométriques pour estimer les différentes composantes de variance génétique et environnementale à partir desquelles l'héritabilité de chaque caractère, les effets des facteurs environnementaux et les corrélations génétiques entre les traits ont été déduits. Les résultats de l’analyse de structure sur les 13,792 marqueurs neutres ont révélé l’existence d'une structuration génétique mise en évidence avec l’identification de 5 populations génétiquement différentes (moyenne Fst = 0.079; CI: 0.073 à 0.086, P-valeur = 0.001). Il ressort de cette étude qu’il y a eu flux de gènes entre certains sites et qu’il y a moins d’individus apparentés dans les rivières et lacs par rapport aux piscicultures. / On a démontré que l’héritabilité au sens strict (h²) de la masse corporelle était élevée (0.67±0.30), modérée pour la morphologie (0.30 ± 0.12), faible pour la longueur standard (0.10 ± 0.10) et le facteur de condition (0.03 ± 0.04). L’héritabilité au sens large (H²) a varié de 0.22 ± 0.13 à 0.93 ± 0.10 pour tous les traits. La corrélation génétique entre la masse corporelle et la morphologie (0.91) était élevée mais moyenne entre la longueur standard et la morphologie (0.21) ainsi qu’entre la masse corporelle et la longueur standard (0.20). La corrélation phénotypique entre la masse corporelle et la longueur standard (0.95) était élevée tandis qu’elle était moyenne entre la longueur standard et la morphologie (0.21) ainsi qu’entre la masse corporelle et la morphologie (0.27). Au vu de ces résultats, on peut conclure qu’il y a existence d'une structuration génétique pouvant permettre une gestion et utilisation durables de l’espèce tilapia du Nil dans le cadre des activités piscicoles et d’ensemencement. L’existence d’une bonne diversité́ génétique associée à l’héritabilité des caractères de croissance augure de bonnes perspectives pour des programmes d’amélioration génétique de l’espèce dans la sous-région du bassin du Congo. / Strict heritability (h²) of body mass was shown to be high (0.67 ± 0.30), moderate for morphology (0.30 ± 0.12), low for standard length (0.10 ± 0.10), and condition factor (0.03 ± 0.04). Heritability in the broad sense (H²) ranged from 0.22 ± 0.13 to 0.93 ± 0.10 for all traits. The genetic correlation between body mass and morphology (0.91) was high but average between standard length and morphology (0.21) and between body weight and standard length (0.20). The phenotypic correlation between body mass and standard length (0.95) was high while it was average between standard length and morphology (0.21) as well as between body mass and morphology (0.27). In view of these results, it can be concluded that there is a genetic structure that can allow sustainable management and use of the Nile tilapia species in the context of fish farming and fish seed production. The existence of a good genetic diversity associated with the heritability of growth traits is promising for the development of genetic improvement programs of the of Nile tilapia species in the Congo Basin sub region / In this PhD thesis work, two objectives were pursued: i) to assess the genetic structure of Nile tilapia populations (Oreochromis niloticus, Linnaeus, 1758) in order to guide management strategies at the sub-regional scale; region; ii) and assess the heritability of the growth traits in order to consider a genetic improvement of the species. In order to determine the genetic structuring of Nile tilapia in the Congo Basin using recent GBS-type genomic tools, 13,792 neutral SNPs were identified from 438 Nile tilapias collected in Cameroon, Central African Republic and Democratic Republic of Congo. The presence of distinct genetic groupings was elucidated by the Bayesian clustering method implemented in the Admixture program run using 2000 bootstraps with a number of groups (K) ranging from 1 to 14. The estimation of potential gene flow between sites, was performed using Treemix software and peer paired degree evaluation between two individuals from the same site or ecosystem (using kinship or relatedness indices, AJK), by vcftools. The assesment of the heritability of Nile tilapia growth traits was performed using data from 660 fish grown in hapas placed in a pond between 185 and 209 days of experience. The body mass and standard-length measurements were taken in situ while the condition factor was deduced using the Fulton formula. Determining morphology-related data was obtained by generalized Procrustes analysis. An analysis using the mixed animal model was applied to these morphometric traits to estimate the different components of genetic and environmental variances from which the heritability of each trait, the effects of environmental factors and the genetic correlations between traits were derived. The results of the structural analysis on the 13,792 neutral markers revealed the existence of a genetic structure highlighted with the identification of 5 genetically different populations (average Fst = 0.079, CI: 0.073 to 0.086, P-value = 0.001). This study shows that there has been gene flow between some sites and that there are fewer inbred individuals in the rivers and lakes while fish farmers have been more consanguineous.

Thèse ou mémoire avec insertion d’articles / Les bouleaux sont une composante importante du paysage forestier de l'hémisphère nord. Les bouleaux arbustifs, contribuant actuellement au verdissement de la toundra, sont des témoins privilégiés des changements climatiques (CC) en régionssubarctiques. À ce jour, ces espèces demeurent peu étudiées sur le plan génétique et des incertitudes persistent quant à leur taxonomie et leurs liens phylogénétiques. Le développement de connaissances sur la diversité génétique des espèces végétales nordiques et leur capacité d'adaptation aux CC sera essentiel pour mettre en place des mesures de conservation. L'objectif de l'étude était d'analyser la biogéographie et la diversité génétique du bouleau glanduleux (Betula glandulosa), un arbuste de la toundra nord-américaine. Un échantillonnage, à l'échelle de son aire de répartition en Amérique du Nord, a été réalisé. Une approche multicritère, basée sur la détermination du niveau de ploïdie, la génomique (échantillonnage des régions de l'ADN nucléaire et chloroplastique) et la morphologie, a été utilisée pour distinguer les individus de B. glandulosa des autres espèces de bouleaux, en raison des difficultés liées à la validation taxonomique des échantillons. Les résultats ont révélé la présence de trois espèces distinctes et leurs hybrides parmi les échantillons. L'analyse des polymorphismes nucléotidiques (« single nucleotide polymorphisms », SNP) nucléaires et chloroplastiques a mis en évidence une longue histoire d'échanges de gènes entre les différentes espèces et groupes génétiques. L'ensemble des résultats porte à croire que B. glandulosa fait partie d'un syngaméon de bouleaux arbustifs nord-américains avec B. pumila, B. nana et B. occidentalis. À l'échelle intraspécifique, deux groupes génétiques issus probablement de deux lignées glaciaires ont été détectés chez B. glandulosa en Amérique du Nord. L'étude souligne l'importance d'une approche multicritère pour décrire la diversité génétique intraspécifique lorsque les limites taxonomiques sont floues et l'importance de prendre en compte l'impact évolutif des espèces apparentées pour préserver la diversité génétique et la capacité d'adaptation dans un contexte de CC. / Birches are an important component of the northern hemisphere forest landscape. Shrub birches, currently contributing to tundra greening, are an indicator of climate change in subarctic regions. To date, these species remain poorly studied genetically and uncertainties persist regarding their taxonomy and phylogenetic relationships. The development of knowledge on the genetic diversity of northern plant species and their ability to adapt to CC will be essential to implement conservation measures. This study aimed to analyze the biogeography and genetic diversity of dwarf birch (Betula glandulosa), a shrub of the North American tundra. Sampling was conducted throughout its North American range. A multicriteria approach, based on ploidy level assessment, genomics (sampling of nuclear and chloroplast DNA regions) and morphology, was used to distinguish individuals of B. glandulosa from other birch species, due to the difficulties associated with taxonomic validation of the samples. The results revealed the presence of three distinct species and their hybrids among the samples. Analysis of nuclear and chloroplast single nucleotide polymorphisms (SNPs) revealed a long history of gene exchange between the different species and genetic clusters. Taken together, the results suggest that B. glandulosa is part of a North American shrub birch syngameon with B. pumila, B. nana, and B. occidentalis. At the intraspecific level, two genetic clusters were detected within B. glandulosa in North America originating probably from two glacial lineages. The study highlights the importance of a multicriteria approach to describe intraspecific genetic diversity when taxonomic boundaries are blurred and to consider the evolutionary impact of related species to preserve genetic diversity and adaptive capacity in a climate change context.

Dans un contexte de surexploitation, l’ensemencement est un outil de gestion largement utilisé afin de soutenir et d’améliorer autant les pêcheries sportives que commerciales. Les impacts de cette pratique sur les mélanges génétiques individuels et populationnels ont été documentés par de nombreuses études. Néanmoins, peu d’études se sont penchées sur les déterminismes des mélanges génétiques découlant de cette pratique. Cette étude visait à investiguer cet aspect par le génotypage à 19 marqueurs microsatellites de 3341 touladis (Salvelinus namaycush) provenant de 72 lacs. Les résultats ont montré une altération profonde de l’intégrité génétique des populations ensemencées. L’intensité des ensemencements était fortement corrélée aux taux de mélange génétique observés dans les populations ensemencées et une valeur seuil d’homogénéisation totale entre les populations sources et les populations ensemencées a été identifiée. Finalement, nos résultats suggèrent que dans certains cas, les impacts génétiques des ensemencements pourraient être de courte durée. / Stocking represents the most important management tool to increase and sustain commercial and recreational fisheries in a context of overexploitation. Genetic impacts of this practice have been investigated in many studies that examined population and individual admixture, but few investigated determinants of these processes. Here we addressed this question from the genotyping at 19 microsatellite loci of 3341 adult lake trout (Salvelinus namaycush) from 72 lakes. Results showed a profound alteration of the genetic integrity in stocked populations. Moreover, levels of admixture in stocked populations were strongly correlated with stocking intensity and a threshold value of total homogenization between source and stocked populations was identified. Our results finally suggest that under certain scenarios, the genetic impacts of stocking could be of short duration.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / Ce ne sont pas moins de 98% de notre ADN qui constituent la partie non-codante du génome. D'abord qualifiée d'ADN « camelote », il a plus tard été identifié que cette portion de notre patrimoine génétique est caractérisée par une structure particulière de la chromatine associée aux fonctions régulatrices à l'origine de l'expression des programmes génétiques nécessaires à l'établissement de la myriade des types cellulaires composant notre organisme. Ce code régulateur constitue l'épigénome qui est une composante indispensable à l'expression organisée de l'exome qui représente la portion codante de notre ADN; il a par exemple été identifié certaines régions régulatrices appelées « enhancers » qui possèdent la capacité d'amplifier l'expression de gènes codants localisés à distance via une courbure de la chromatine permettant le rapprochement géographique de régions éloignées du génome. De cette façon si chaque cellule qui nous compose présente au sein de leur noyau une séquence d'ADN rigoureusement identique, c'est la manière dont le génome s'organise qui définit l'identité et le destin cellulaire. Cette organisation obéit à une hiérarchie à l'origine de la régulation fine de l'expression des gènes et pour laquelle une quelconque perturbation peut avoir des conséquences néfastes sur l'homéostasie cellulaire ou tissulaire. Ces dernières années la réduction drastique des couts de séquençage du génome humain a permis de développer de nombreuses techniques nous offrant l'opportunité de déchiffrer les impacts des variations génétiques non-codantes sur les phénotypes : de cette façon l'investigation des polymorphismes d'un seul nucléotide comme source de variation (SNPs), la capture de l'organisation tridimensionnelle du génome, ou encore la mesure de l'expression de gènes codants ou non-codants à l'échelle tissulaire ou de la cellule unique sont autant d'outils qui permettent potentiellement de décrypter le langage non-codant associé à l'établissement des phénotypes. En revanche la complexité des données générées par ces types d'approches ainsi que les défis que représente une intégration multidimensionnelle nécessite de développer des algorithmes rigoureux aussi bien analytiques qu'expérimentaux pour extraire les informations clés qui permettront de comprendre les phénotypes. Ce travail de doctorat visait à déchiffrer les conséquences de certaines variations génétiques non-codantes associées à la longévité et au rétrécissement aortique calcifié pour comprendre les mécanismes reliés à ces phénotypes par le développement d'approches holistiques intégrant une dualité expérimentale et analytique. À partir de données d'associations génétiques pour la longévité et d'expression de gènes à l'échelle tissulaire et de la cellule unique et grâce à l'utilisation d'approches évaluant la causalité d'associations par randomisation Mendélienne, il a été ainsi démontré que le tissu sanguin joue un rôle important dans la longévité par le biais de processus reliés à l'immunité innée et adaptative, et également que l'expression de 16 gènes dans le sang est associée à l'établissement de la trajectoire de la longévité directement ainsi que par le biais de certaines maladies. En utilisant la cartographie génétique tridimensionnelle et des informations relatives à la structure de la chromatine, il a d'autre part été possible durant ce doctorat de comprendre la régulation génétique au locus 1p21.2 associé au rétrécissement aortique calcifié et à l'expression de la palmdelphine dans la valve aortique, puis en complément grâce à des expériences *in vitro* dans des cellules de valve aortique issues de patients d'identifier un rôle de la palmdelphine dans la fibrose, un processus important dans la pathogenèse de cette maladie. Enfin, l'exploitation conjointe de données relatives à l'organisation tridimensionnelle du génome, à la structure de la chromatine et à l'expression de gènes codants et non-codants dans la valve aortique a aussi permis d'identifier que l'ARN long non-codant LINC01013 dérive d'un « super-enhancer » et est impliqué dans le développement de fibrose dans le rétrécissement aortique calcifié en contrôlant l'expression de *CCN2*, un gène important pour le maintien de l'homéostasie de la matrice extracellulaire de nombreux tissus. Ce travail de doctorat a donc renforcé l'importance du rôle des régions non-codantes dans le maintien de l'homéostasie et de l'intégrité des phénotypes en déchiffrant les conséquences de variations génétiques non-codantes associées à la longévité et au rétrécissement aortique calcifié. D'autre part, celui-ci a souligné la puissance d'approches holistiques intégrant une dualité expérimentale et analytique par le développement de nouveaux algorithmes qui ont permis d'identifier des mécanismes reliés à l'acquisition de ces phénotypes qui demeuraient jusqu'alors inconnus.

Un inventaire des Tetrany chidae du Brésil a été réalisé dans 15 États ainsi que dans le District Fédéral, avec 550 échantillons de 120 espèces végétales collectés. Des infestations par des acariens tétranychidés ont été confirmées dans 207 de ces échantillons. Vingt-deux espèces appartenant à sept genres de la sous-familles des Bryobiinae et Tetranychinae ont été identifiées chez 58 hôtes différents. Trente-six nouvelles plantes hôtes pour 11 espèces ont été répertoriées au Brésil, en Amérique du sud ou dans le monde. De nouvelles localités ont été enregistrées au Brésil pour quatre tétranychides et une espèce a également été signalée pour la première fois en Amérique du sud. Quatre nouvelles espèces ont été découverte: deux appartenant au genre Oligonychus Berlese et deux appartenant aux genres Monoceronychus McGregor et Schizotetranychus Tragardh. La contribution à la systématique du genre Tetranychus a consisté à analyser conjointement des substuences d´ADN ribosomique (ITS) et mitochondrial (COI) de femelles de T.urticae, T. cinnabarinus (synonyme potentiel de T. urticae) et d'espèces très proches appartenant également au groupe Tetranychus sensu stricto. Cette étude a mis en évidence des incohérences ce qui nous a amené à remettre en question la fiabilité des données moléculaires concernant le groupe Tetranychus s. str. disponibles dans Genbank. Des données sur la variabilité génétique, la phylogénie et la structure de populations de T. urticae au Brésil et dans le monde sont ensuite présentées. Les résultats indiquent la présence significative d'une structuration génétique des populations de T. urticae par rapport à la localisation géographique. L´effet de la plante hôte n´est pas observé. La diversité haplotypique, inférée à partir des ces deux régions du génome (ITS et COI) est plus élevée dans les pays du pourtour méditerranéen. On a constaté la présence de deux haplotypes mitochondriaux (COI) au Brésil, l´un partagé avec la France, l´Espagne et les îles Canaries, et l´autre avec le Japon. / In this study we performed a survey of Tetranychidae mites from Brazil, including 15 States and the Federal District. A total of 550 samples of 120 different plant species were collected. Tetranychid mite infestations were confirmed in 207 samples, and 22 species belonging to seven genera of the Bryobiinae and Tetranychinae subfamilies were identified on 58 different host plants. Thirty-six new hosts were recorded in Brazil, South America and worldwide for eleven species. New localities were registered for four tetranychid genera and a new record to South America was confirmed. Four species were identified as new for science: two belonging to the Oligonychus Berlese genus and two belonging to the Monoceronychus McGregor and Schizotetranychus Tragardh genera. We analyzed and evaluated the identity of 105 Genbank accessions of ITS2 rDNA and 138 COI mtDNA sequences which were deposited as T. urticae and as fourteen other taxa morphologically close ly related to Tetranychus sensu stricto. Among the deposited sequences in the Genbank, numerous cases of apparently mistaken identities were identified in the group Tetranychus s. str., especially between T. urticae, T. cinnabarinus, T. kanzawai and T. truncatus. New sequences of ITS and COI were obtained from individuals collected in Brazil and some localities of the Palearctic Region (France, continental Spain, Canary Islands, Greece, Syria, Tunisia, Poland and Norway plus one from Canada). While significant differences were detected on population genetic structure of the analyzed samples according to the geographic region, any effect of the host plant was observed. Haplotype diversity inferred from both ITS and COI sequences was higher in samples from the Mediterranean basin. ITS sequences obtained from Brazil samples were homogenous, and two COI haplotypes were found, one of them also present in France, Spain and the Canary Islands and the other in Japan.

L'artichaut et le cardon, appartenant à la famille des Asteraceae (Compositae), sont des plantes pérennes herbacées natives du bassin méditerranéen, et qui sont traditionnellement cultivées comme plantes maraîchères, respectivement pour leurs têtes et leurs cardes. L'Italie est le pays possédant la plus importante collection de germoplasmes autochtones d'artichaut. Dans le centre de l'Italie, le type Romanesco est étendu. Ces dernières années, le développement des techniques in vitro a permis la multiplication de l'artichaut Romanesco et sa rapide expansion. Le clone Romanesco C3 a ainsi remplacé de nombreuses races locales de Romanesco, contribuant de la sorte à une érosion significative des ressources génétiques locales. Concernant le germoplasme de cardon cultivé, seules quelques études sont disponibles sur son identification et sa caractérisation génétique. Le cardon sauvage, n'est pas du tout cultivé; il est davantage considéré comme une adventice dans le paysage italien. La grande variabilité existant entre les espèces de Cynara n'est pas correctement décrite et il existe plusieurs cas d'homonymes. Le secteur de l'artichaut italien a du faire face ces dernières années à une crise causée principalement par l'apparition sur le marché de produits étrangers et par les coûts élevés de mise en culture et de récolte. Afin de surmonter cette crise, de nombreuses valorisations du Cynara ont été envisagées. Ces potentielles applications pour la culture ont pu voir le jour grâce au support de l'Union européenne pour la recherche sur les co-poduits issus de l'agriculture, et ont mené à un intérêt croissant pour la biomasse entière d'artichaut. Considérant ces remarques préliminaires, une stratégie, qui permettrait de valoriser le germoplasme italien par la production concomitante de biomasse et de biocomposés, a été mise en place durant ces trois ans de doctorat. Le premier objectif de ce travail de doctorat consistait en i) la caractérisation agro-morphologique du germoplasme italien par le biais de descripteurs UPOV, ii) l'évaluation de la variabilité génétique à l'intérieur et entre les races/clones et iii) l'identification et la préservation des ressources génétiques pour le développement de futurs programmes d'amélioration des plantes. Suite à cette caractérisation, trois génotypes ont été sélectionnés et enregistrés sous les noms de Michelangelo, Donatello and Raffaello. Afin d'analyser le germoplasme italien de Cynara d'un point de vue de la biomasse, différents traits expliquant la vigueur de la plante et la production de matière sèche ont été considérés. Le rendement en biomasse aérienne s'est révélé très élevé, soulignant la possibilité d'utiliser cette culture comme matière première industrielle. Un point particulier du programme de thèse était de mettre au point les méthodes d'extraction de biocomposés et les techniques d'analyse afin d'optimiser le rendement en polyphénols à partir de la biomasse de Cynara à l'échelle laboratoire. L'ASE a été reconnue comme étant la meilleure technique. De plus, les cinétiques de production de biomasse et de biocomposés ont été évaluées et le stade physiologique optimal pour collecter le matériel végétal en champ a été identifié. La caractérisation biochimique a été réalisée grâce aux méthodes mises au point et en collectant le matériel végétal au stade physiologique optimal identifié afin de distinguer les génotypes les plus appropriés pour la production de biocomposés. Le dernier point du programme de thèse était centré sur le développement d'une technique alternative de production de biomasse et de biocomposés en conditions de croissance sous serre. Les résultats obtenus mettent en exergue la possibilité d'utiliser avec succès certains génotypes de Cynara pour la production de biomasse et de biocomposés. La perspective réelle d'utiliser certains génotypes d'artichaut pour une double valorisation alimentaire et non-alimentaire a ainsi été soulignée. / Globe artichoke and cardoon, belonging to the Asteraceae (Compositae) family, are herbaceous perennial plants native to the Mediterranean area, which are traditionally grown as vegetables for the heads and the fleshy petiole leaves, respectively. Italy is the richest reserve of globe artichoke autochthonous germplasm, which is vegetatively propagated and well adapted to the different pedoclimatic conditions of the Country. In Central Italian environments, the Romanesco type is widespread. In the last years, the development of in vitro technologies allowed the propagation of Romanesco globe artichoke type and its rapid expansion. As a result, the micropropagated Romanesco clone C3 has replaced many landraces traditionally grown in the Latium Region and has led either to a significant erosion of local genetic resources. As regards Italian cultivated cardoon germplasm, there are few studies on its genetic characterization and identification and there is a lack of information about the genetic variability existing within and among accessions. For the wild cardoon, no specialized crop is present and it represents mainly a weed in Italian environments. The great variability existing in Cynara spp. has not been described, the nomenclature of Italian germplasm is not always very clear since there are many cases of homonyms. In addition, Italian globe artichoke sector is facing a crisis due principally to the appearance on the market of foreign products and to the high labor cost required for crop cultivation and harvesting. In order to overcome this crisis several possible industrial uses were considered for the species. Considering these preliminary remarks, a strategy for valorizing Italian germplasm using biomass and biocompound production has been carried out during the three years of PhD program. The first objective of PhD work consisted in (i) characterizing agro-morphologically Italian germplasm using UPOV descriptors, (ii) assessing the genetic variability existing within and among landraces/clones and (iii) identifying and preserving genetic resources for the development of future plant breeding programs. As a result of this characterization, three genotypes have been selected and registered under the names of Michelangelo, Donatello and Raffaello. In order to analyze Italian Cynara spp. germplasm also from a biomass point of view, different traits explaining plant vigor and dry matter production have been considered. The aerial biomass yield resulted very high underlining the possibility of using this crop as raw industrial material. A focal point of PhD program was to set up biocompound extraction methods and analysis techniques to optimize polyphenol recovery from biomass of Cynara spp at a laboratory scale. In particular, ASE was found as the best extraction technique which allows to reduce extraction time and solvent consumption, increase nutraceutical yield and improvement of extract quality. Moreover, the kinetics of biomass and bio-compound production has been evaluated and the optimal physiological stage to collect plant material grown in open field has been identified. Biochemical characterization has been performed using the methods set up and collecting plant material in the optimal physiological stage identified in order to distinguish which genotypes were more suitable for bio-compound production purpose. The last focal point of PhD program was the development of an alternative technique for biomass and biocompound production in greenhouse grown conditions. Results obtained in the three PhD years, highlighted the possibility of using successfully some Cynara spp. genotypes for biomass and bio-compound production, in particular in open field condition. Also the real prospect of using some globe artichoke genotypes for food and non-food dual-production (biomass for biocompound extraction and heads for human food) has been underlined.