Dissertations / Theses on the topic 'Diversité des espèces de plantes médicinales'

Un grand nombre de plantes médicinales (PMs) sont menacées en Himalaya à cause de la surexploitation pour le commerce. Il est urgent de développer des connaissances concernant des pratiques durables d’exploitation. Nous avons documenté les connaissances ethnobotaniques et ethnoécologiques ainsi que les pratiques de gestion, associées aux PMs au Dolpo (nord-ouest du Népal) dans des sociétés de culture tibétaine et mixte tibéto-népalaise. Les savoirs locaux et les pratiques de cueillette ont été intégrés dans des dispositifs de recherche écologique pour évaluer l'impact de l'utilisation des ressources sur les PMs aux niveaux des populations et du paysage, afin de renseigner des approches de gestion soutenable. Nous avons trouvé un corpus riche de connaissances locales concernant l'utilisation, l'ethnoécologie et la gestion des PMs. Les savoirs locaux et les modes de gestion sont sensiblement différents au sein des groupes sociaux et entre ces groupes, et cette variation a été reliée à des facteurs socioculturels et économiques. La diversité et l'abondance d'espèces de PM au niveau du paysage ont été reliées à la diversité des pratiques d'utilisation et à l'hétérogénéité des conditions écologiques. Au niveau des populations, l'effet de la cueillette s'est avéré dépendre non seulement de l’intensité et des approches de cueillette mais également des conditions d'habitat et des modèles de croissance des espèces considérées. Fondé sur l’étude de cas de deux espèces vivaces (Nardostachys grandiflora [Valerianaceae] et Neopicrorhiza scrophulariiflora [Scrophulariaceae]), nous concluons qu’il est plus facile de développer des pratiques durables pour certaines espèces que pour d'autres, à cause des différences dans leurs stratégies de croissance et des variations environnementales qui affectent la rapidité de récupération des populations après des pertes d'individus. Notre étude apporte des connaissances nouvelles sur la façon dont les pratiques humaines structurent la dynamique des PMs aux niveaux des populations et du paysage et sur la façon dont l’étude des savoirs et pratiques locaux peut contribuer à formuler des pratiques plus soutenables
A large number of medicinal plants (MPs) are threatened in the Himalaya due to over-exploitation for trade. Knowledge of the sustainability of their use is urgently needed. We documented ethnobotanical and ethnoecological knowledge and management practices related to MPs harvesting in Dolpo (northwestern Nepal) in Tibetan and mixed Tibeto-Nepalese societies. Local knowledge and harvesting patterns were incorporated in to the design of ecological studies, the objectives of which were to assess the impact of resource use on MPs at population and landscape levels, and thereby to inform sustainable management practices. We found a rich body of local knowledge relating to the use, ethnoecology and management of MPs. Local knowledge and management practices varied substantially within and between social groups, and were related to socio-cultural and economic factors. MP species diversity and abundance at the landscape-level were related to the diversity of human resource use practices and to heterogeneity in ecological conditions. At the population level, the effect of harvesting was found to depend not only on harvesting intensities and approaches but also on habitat conditions and growth patterns of the concerned species. Based on the cases of two perennial species, Nardostachys grandiflora (Valerianaceae) and Neopicrorhiza scrophulariiflora (Scrophulariaceae), we conclude that the goal of harvesting sustainability appears to be more easily attained for some species than for others, owing to differences in their growth strategies and in relation to environmental variation that affects the rapidity of recovery of populations from the loss of individuals. Our study brings new elements towards understanding how current human management shapes the structure and dynamics of MPs at population and landscape levels, and clarifies how studies of local knowledge and practices may be used to design more sustainable practices

Différents aspects de la diversité des plantes vasculaires ont été étudiés dans quatre sites de forêt tropicale de basse altitude en Guyane. Une classification des espèces par cortèges de formes et la définition d'indices de volume et de présence a permis d'analyser la structure et la diversité taxonomique de chaque composante du peuplement. Les modèles de distribution de la diversité spécifique ont fait apparaitre une progression invariable dans les relations aire-espèces dans des ensembles homogènes de végétation. Cette régularité a été observée pour chaque cortège et dans toutes les stations. Ceci permet de proposer un indice de diversité spécifique indépendant de la superficie d'échantillonnage. Cet indice montre une diversité plus élevée dans les forêts primaires comparée aux forets secondaires et marécageuses. La recherche de cortèges indicateurs a révélé une corrélation entre le nombre de familles de lianes et la diversité spécifique totale des parcelles échantillonnées. Un indice d'hétérogénéité de l'habitat a également été défini afin de rendre compte de l'existence d'unités de végétation différenciées à l'intérieur du continuum forestier. Enfin, une évaluation du degré de redondance taxonomique a permis d'émettre des hypothèses expliquant l'intensité de la spéciation en forêt tropicale. Les outils élaborés au cours de ce travail permettent de délimiter les zones ou la diversité d'espèces et d'habitats est la plus grande. Complémentaire aux informations floristiques qualitatives, la quantification de la biodiversité peut fournir des informations essentielles pour la gestion des ressources biologiques et la conservation d'un patrimoine naturel de premier plan

La richesse de la flore de Corse et de l'ouest algérien n‟est plus à démontrer. Le bassin méditerranéen est l'un des " points chauds " ou hotspot dans lesquels se trouve concentrée la biodiversité. A l'instar des autres zones rouges régionales, ces deux régions sont caractérisées par une richesse spécifique, un taux d‟endémisme élevé mais aussi par des menaces anthropiques fortes et en augmentation rapide. Les huiles essentielles sont des produits à forte valeur ajoutée utilisées dans des domaines aussi divers que la parfumerie, les cosmétiques, l‟agro-alimentaire ou encore l'aromathérapie et la pharmacie. Elles se présentent sous forme de mélanges complexes de plusieurs dizaines voire de plusieurs centaines de composés en général terpéniques présents dans des proportions variables. La production et la caractérisation des huiles essentielles, le contrôle de leur qualité tout autant que la mise en évidence d'une éventuelle spécificité nécessite la mise en oeuvre des méthodes de préparation et d'analyses les plus modernes. Ce travail de thèse repose sur l‟étude des huiles essentielles et des fractions volatiles de 9 espèces et sous-espèces du genre Teucrium, poussant en Corse et à l‟ouest algérien.Notre objectif est de contribuer à l‟amélioration des connaissances des ressources naturelles issues de la biomasse végétale en fournissant des informations scientifiques objectives. Ce travail de thèse a été l‟occasion de développer un travail méthodologique et appliqué totalement complémentaire. Ainsi trois grands volets ont été développés : Le principal volet est chimique, il concerne la caractérisation des compositions chimiques des huiles essentielles, les deux autres volets sont totalement complémentaires : (i) un volet génétique dont le but est d‟établir les séquences génétiques des plantes étudiées et examiner l‟impact du patrimoine génétique sur la production de métabolites secondaires (ii) un volet microbiologique basé sur la mise en évidence d‟activités antimicrobiennes des huiles essentielles étudiées.

La majorité des plantes d’ombre d’intérêt médicinal sont récoltées en milieu naturel, menaçant ainsi les populations naturelles. Cette étude visait à évaluer l'impact des trouées et des caractéristiques chimiques du sol sur l’émergence, la croissance et la production de composés actifs de quatre plantes médicinales : Actaea racemosa, Sanguinaria canadensis, Caulophyllum thalictroides et Asarum canadense. Les boutures de rhizome ont été récoltées deux années après leur plantation en érablière. Les régressions multiples ont indiqué que la croissance de trois des espèces augmente avec l’irradiance et que toutes ont davantage répondu aux éléments reliés à l’acidité plutôt qu’à la richesse du sol. Les concentrations en composés actifs des rhizomes et des racines varient peu ce qui fait que leur contenu total augmente avec la biomasse. La création de trouées et le chaulage semble donc des interventions souhaitées pour augmenter le rendement en biomasse et en composés actifs chez ces espèces.

La richesse de la flore de Corse et de l’ouest algérien n’est plus à démontrer. Le bassin méditerranéen est l’un des "points chauds" ou hotspot dans lesquels se trouve concentrée la biodiversité. A l’instar des autres zones rouges régionales, ces deux régions sont caractérisées par une richesse spécifique, un taux d’endémisme élevé mais aussi par des menaces anthropiques fortes et en augmentation rapide. Les huiles essentielles sont des produits à forte valeur ajoutée utilisées dans des domaines aussi divers que la parfumerie, les cosmétiques, l’agro-alimentaire ou encore l’aromathérapie et la pharmacie. Elles se présentent sous forme de mélanges complexes de plusieurs dizaines voire de plusieurs centaines de composés en général terpéniques présents dans des proportions variables. La production et la caractérisation des huiles essentielles, le contrôle de leur qualité tout autant que la mise en évidence d'une éventuelle spécificité nécessite la mise en oeuvre des méthodes de préparation et d'analyses les plus modernes. Ce travail de thèse repose sur l’étude des huiles essentielles et des fractions volatiles de 9 espèces et sous-espèces du genre Teucrium, poussant en Corse et à l’ouest algérien. Notre objectif est de contribuer à l’amélioration des connaissances des ressources naturelles issues de la biomasse végétale en fournissant des informations scientifiques objectives. Ce travail de thèse a été l’occasion de développer un travail méthodologique et appliqué totalement complémentaire. Ainsi trois grands volets ont été développés : le principal volet est chimique, il concerne la caractérisation des compositions chimiques des huiles essentielles, les deux autres volets sont totalement complémentaires : (i) un volet génétique dont le but est d’établir les séquences génétiques des plantes étudiées et examiner l’impact du patrimoine génétique sur la production de métabolites secondaires (ii) un volet microbiologique basé sur la mise en évidence d’activités antimicrobiennes des huiles essentielles étudiées
Corsican and western Algerian flora is rich and well known. The Mediterranean basin is one of the Hotspot where biodiversity is concentrated. Like other regional red areas, these two regions are characterized by high richness endemism but also by strong anthropogenic threats growing rapidly. Essential oils are high value added products used in fields as diverse as perfumes, cosmetics, food processing or aromatherapy and pharmaceuticals. It is present generally in the form of complex mixture of several tens or even hundreds of terpene compounds in variable proportions. Production and characterization of essential oils, the quality control as well as the identification of a possible specificity requires the implementation of modern methods of preparation and analyzes. This work is based on the study of essential oils and volatile part of nine species and subspecies ofTeucrium genius, growing in Corsica and western Algeria. The aim of this work is to contribute to improve knowledge of natural resources from plant biomass by providing objective scientific information. Three major axes have been developed: the main stand concerns the characterization of chemical compositions of essential oils; the other two stands are fully complementary: (i) a genetic axe that aims to establish the genetic sequence of Teucrium plants and examine the impact of the genetic information to production of secondary metabolites (ii) a microbiological demonstration based to antibacterial activity of essential oils studied

Dans le contexte actuel de crise de la biodiversité et des risques associés de dégradation des services écosystémiques, les réseaux plantes-pollinisateurs sont parmi les réseaux mutualistes les plus étudiés. Sans pollinisateurs, de nombreuses plantes sauvages et cultivées ne pourraient pas se reproduire. Il est important de comprendre les réseaux plantes-pollinisateurs si nous souhaitons empêcher la destruction des interactions de pollinisation et des services écosystémiques connexes. Dans ces réseaux, les espèces doivent être présentes au même endroit et au même moment pour interagir. En France, l'abondance, la richesse des plantes et des pollinisateurs diffèrent le long du gradient latitudinal, qui correspond aux variations naturelles de la biodiversité. Ces variations pourraient potentiellement affecter la structure du réseau. En outre, les réseaux d'interactions sont souvent décrits sur la base de données agrégées dans le temps, mais en réalité les interactions varient dans le temps. Les grands ensembles de données sur les interactions plantes-pollinisateurs, couvrant toute la saison de floraison ou plusieurs années et permettant des comparaisons pertinentes entre les réseaux le long du gradient environnemental, sont rares. En raison de leur complexité et de leur variation interannuelle, la plupart des études sur les réseaux mutualistes se sont concentrées sur la comparaison des mesures classiques des réseaux qui sont toutes influencées par la taille des réseaux (le nombre d'espèces). De plus, la plupart de ces réseaux sont fondés sur des interactions observées sur le terrain, ce qui fait que certains liens ne sont pas observés. Ainsi, ces réseaux représentent un sous-échantillon d'interactions possibles, ce qui nécessite l'élaboration de nouvelles approches méthodologiques pour mieux explorer les processus écologiques qui déterminent les interactions entre les espèces. L'objectif général de cette étude est de comprendre et d'aider à prédire les effets des changements environnementaux sur les communautés de plantes et de pollinisateurs en étudiant les associations plantes-pollinisateurs selon un gradient environnemental. Je fournis et analyse ici une nouvelle base de données constituée de données géolocalisées caractérisant les associations plantes-pollinisateurs au niveau de l'espèce, la variation spatiale de la structure des communautés et l'assemblage des traits, en me concentrant sur six prairies calcaires le long d'un gradient latitudinal en France. J'ai d'abord comparé la variation de la diversité taxonomique dans l'espace (inter et intra-région) et dans le temps (tout au long de la saison). Ensuite, j'ai utilisé une nouvelle approche méthodologique pour comparer des réseaux de tailles différentes et pour étudier les conséquences des gradients environnementaux sur la probabilité d'interaction plante-pollinisateur. Pour comprendre à quel point notre vision des réseaux échantillonnés selon des méthodes classiques est déformée, j'ai construit des réseaux d'interaction plus complets en utilisant le pollen trouvé sur les insectes. Enfin, j'ai étudié le mécanisme de variation géographique des odeurs florales et les différences entre les populations liées à la variation de la communauté des pollinisateurs. En raison de la complexité et variabilité des interactions plantes-pollinisateurs, notre étude a souligné l'importance de tenir compte de toute la saison de floraison et de la période de vol des insectes, en utilisant des identifications au niveau de l'espèce, afin de démêler le rôle écologique des espèces et les variations du réseau. L'utilisation d'une nouvelle approche méthodologique nous a permis de faire des comparaisons de réseaux le long du gradient environnemental et de diversité en évitant des problèmes de circularité. La grande quantité de données fournies dans cette thèse a permis d'effectuer des comparaisons à différents niveaux, du réseau dans son ensemble aux variations entre populations d’une même espèce
In the current context of biodiversity crisis and the associated risks of ecosystem service failure, plant-pollinator networks are among the most studied mutualistic networks. Without pollinators, many plants could not reproduce and set seed, and 70% of agricultural production directly depends on them. However, pollinating insects constitute some of the terrestrial taxa most affected by global changes. As such, understanding plant-pollinator networks is of particular relevance if we are to prevent catastrophic disruption of pollination interactions and associated ecosystem services. In plant-pollinator networks, species need to be present in the same site and at the same moment for interactions to occur. In France, plant and pollinator abundance, richness and presence differ along the latitudinal gradient, which correspond to natural variations in biodiversity, and these variations could potentially affect network structure. Moreover, interaction networks are often reported based on temporally aggregated data, but in truth pollination interactions are not static and vary in time, since different plant and pollinator species display different phenologies. Large datasets on plant-pollinator interactions which comprise the entire flowering season or multiple years and allow relevant comparisons among networks along environmental gradient are rare. Due to their complexity and variation among years, most studies of mutualistic networks have focused on predicting and comparing classic network metrics which are all influenced by network size, i.e. the number of plant and insect species. Furthermore, most of these networks are based on interactions observed in the field, and thus some existing links between species remain unobserved. As such, visit-based networks represent a subsample of possible interactions, which call for the development of new methodological approaches to better explore the ecological processes determining species interactions. The general aim of this study is to understand and help predict the effects of environmental changes on plant and pollinator communities by studying plant-pollinator associations along an environmental gradient. Here, I provide and analyse a new database made of geo-localized data characterizing plant-pollinator associations at the species level, spatial variation in community structure and trait assemblage, focusing on six different calcareous grasslands along a latitudinal gradient in France. I first compared the taxonomical diversity variation in space (between and within region) and time (along the season). Then, I used a new methodological approach to compare networks of different size and to study the consequences of environmental gradients on plant-pollinator interaction probability. To understand how much distorted is our vision of plant-pollinator networks sampled following classic methods, I built more complete interaction networks using the pollen found on insects. Finally, I studied the mechanism behind geographical variation of floral scents and among-populations differences linked to the variation in the pollinator community. Because of the complexity and variation of plant-pollinator interactions, our study highlighted the importance to consider the entire flowering season and insects flying period, using species-level identifications, to disentangle the ecological species' role and the network variations. The use of new methodological approach allowed us to make networks comparison along the environmental and diversity gradient avoiding data circularity. The high amount of data provided in this thesis permitted to make comparisons at different level, from the entire network to species-specific variation among-populations

Ma thèse s'inscrit dans le besoin global de comprendre l'organisation de la diversité végétale en foret tropicale et d'apporter des outils pratiques à son étude. Les travaux présentés dans cette thèse ont été réalisés sur les sites des Nouragues & Paracou en Guyane Française. Un des objectifs de cette thèse a été de tester la fiabilité des séquences de code-barres ADN pour l'identification des espèces en milieu tropical. Cette étape a nécessité l'utilisation de sept marqueurs chloroplastiques et un nucléaire sur plus de 250 espèces d'angiospermes. Dans près de 70% des cas, cet outil moléculaire permet d'assigner correctement une séquence ADN à une espèce décrite. Malgré ce succès imparfait, le code-barres ADN a facilité l'identification d'individus juvéniles, l'identification en herbier et a également permis de révéler l'existence d'espèces cryptiques potentielles. Un objectif majeur de cette thèse a été d'étudier les mécanismes écologiques qui régissent l'assemblage des communautés d'arbres tropicaux au-delà de l'étape de régénération. Ceci a été fait en comparant les patrons de diversité phylogénétique et spécifique des communautés de plantules établies à ceux des arbres de canopée. Dans les communautés étudiées, les richesses spécifique et phylogénétique ne présentent pas de variation au cours de l'ontogénie. Par contre, les espèces rares sont favorisées lors du passage de l'état plantule à l'état arbre et les abondances spécifiques ont tendance à s'équilibrer chez les adultes. Ceci indique que la densité-dépendance négative est un des processus écologiques majeurs régissant l'assemblage des communautés d'arbres de Guyane Française
This dissertation is anchored in the global need for understanding mechanisms underlying plant diversity, as well as the need to develop technical tools that allow one to study diversity. The studies included in this dissertation were conducted at the sites of Nouragues & Paracou in the rainforest in French Guiana. One of the goals was to test the reliability of DNA barcoding as a tool in tropical plant species identification. DNA barcoding performance was tested for seven plastid markers and one nuclear marker over more than 250 angiosperm species. DNA markers correctly delimit species in about 70% of cases. Despite this imperfect success, DNA barcoding was useful to identify juveniles stages, provided an aid to identification at the herbarium, and reveal potential cryptic species. One major goal of this dissertation was to examine ecological mechanisms that drive species assembly beyond the regeneration phase, integrating for this purpose molecular information. This was done by comparing phylogenetic and species diversity patterns of saplings and trees. I found no changes in species or phylogenetic richness across sapling and tree assemblages. However, rare species were favored across these size classes, increasing species evenness at the tree layer. These results, indicates that negative density-dependence is driving species sorting from sapling to tree assemblages. Elucidation of this mechanism highlights the importance of ecological processes beyond the regeneration phase in the maintenance of biodiversity in tropical tree communities

Dans les mares temporaires du sud de la France, le déclin du pâturage extensif a conduit à l'installation de fortes biomasses de végétaux vivaces, notamment des ligneux (ormes et frênes), des hélophytes (scirpes, joncs,. . . ) ou des graminées et à l'accumulation de litière au détriment des formations de l'Isoetion. L'envahissement des mares par ces végétaux compétitifs entraîne la diminution de la richesse spécifique ainsi que la régression des populations d'espèces rares comme Isoetes setacea ou Ranunculus revelieri ssp. Rodiei. Les objectifs de ce travail étaient de comprendre les processus impliqués dans cette dynamique de la végétation et de tester la possibilité de leur restauration par le contrôle des dominantes. Les travaux réalisés dans la Réserve naturelle de Roque-Haute (Hérault) et dans la Plaine des Maures (Var) ont montré que la restauration de la végétation de l'Isoetion par la coupe était possible. L'atténuation lumineuse et la litière jouent un rôle négatif pour les espèces de l'Isoetion. Ce succès de la restauration est attribué principalement à l'existence de populations résiduelles maintenues en particulier sous forme de stocks semenciers. L'étrépage n'a pas permis une restauration rapide de la végétation. Cette technique conduit à des modifications plus forte du milieu (augmente la profondeur d'eau, modification du sol) et détruit les stocks semenciers superficiels
In the Mediterranean temporary pools of Southern France the decline of extensive grazing resulted in the building up of large biomass of perennial plant species, notably shrubs (elm ash), helophytes (rushes, sedges) and grasses and to the accumulation of litter at the expenses of Isoetion plant communities. The colonisation of the pools by the competitive plant species leads to lower species richness and to the regression of rare species such as Isoetes setacea or Ranunculus revelieri ssp rodiei. The objectives of this work were to understand the processes involved in this dynamics of the vegetation and to test the feasibility of its restoration by the control of dominant species. The works realized in the Roque-Haute Nature reserve (Hérault) and in the Plaine des Maures (Var) have shown that the restoration of the Isoetion type vegetation was possible. Light attenuation and litter were found to play a significant negative role for the species of the Isoetion. The success of the restoration can be explained primarily by the populations remaining in particular as seed stocks. Removing superficial soils was not followed by a fast restoration of the vegetation. This technique result in strong changes in the abiotic conditions (increase water depth, modification of soil) and destroy superficial seed stocks

L'espèce cultivée Vanilla planifolia G. Jackson est un exemple typique de plante cultivée à reproduction végétative introduite depuis son aire d'origine (l'Amérique) vers de nouvelles régions où ses pollinisateurs naturels sont absents. Dans ces conditions, comment peuvent être expliquées les variations phénotypiques observées parmi les cultivars de Vanilla dans les zones d'introduction telles que l'île de La Réunion (Océan Indien) ? Elles peuvent être le résultat de différents évènements d'introduction, de mutations somatiques, de la reproduction sexuée (à travers la pollinisation manuelle), de la polyploïdie ou de phénomènes épigénétiques.
Les marqueurs AFLP ont été utilisés pour élucider les schémas d'introduction de V. planifolia et ils montrent que la plupart des accessions cultivées de nos jours dans les îles de l'Océan Indien dérivent d'un seul génotype introduit. A l'exception d'un phénotype particulier, ‘Aiguille' découvert à La Réunion et issu de reproduction sexuée, les accessions cultivées présentent de très faibles niveaux de diversité génétique et ont évolué grâce à l'accumulation de mutations ponctuelles à travers la multiplication végétative. Un schéma de diversification similaire a été révélé pour V. tahitensis J.W. Moore, espèce cultivée en Polynésie dérivant vraisemblablement de V. planifolia. L'analyse comparative des niveaux de diversité chez des espèces spontanées américaines génétiquement proches a révélé des niveaux faible pour V. bahiana Hoehne et élevé pour V. pompona Schiede, corrélés avec l'étendue de leur aire naturelle de dispersion et a confirmé l'existence d'un régime mixte de reproduction chez ses espèces (sexuée et végétative). Ces résultats sont confirmés par les marqueurs microsatellites développés chez V. planifolia. Les marqueurs transférables et polymorphes aux espèces sauvages américaines, africaines et asiatiques ont révélé une différenciation robuste des espèces, ainsi qu'une forte dichotomie du genre entre Ancien Monde et Nouveau Monde. Ces microsatellites seront très utiles pour les études de diversité, d'hybridation et de phylogéographie dans le genre Vanilla.
La cytométrie en flux, la microdensitométrie, les comptages chromosomiques et les longueurs de stomates ont montré que la polyploïdisation a joué un rôle important dans la diversification de V. planifolia à la Réunion. Trois niveaux de ploïdie (2x, 3x, 4x) ont été révélés permettant d'expliquer les particularités des phénotypes réunionnais ‘Stérile' auto-triploïde et ‘Grosse Vanille' auto-tétraploïde. V. pompona possède les caractéristiques d'un ancien tétraploïde ayant évolué soit par fusions de chromosomes soit par contraction génomique. La forte variation de la quantité d'ADN nucléaire et la fréquence élevée de l'aneuploïdie chez toutes les espèces de Vanilla étudiées, montrent de toute évidence que la polyploïdisation est un phénomène majeur et récurrent dans l'évolution du genre.
Il existe de la méthylation dans le génome de V. planifolia mais aucun polymorphisme de méthylation n'a permis d'expliquer les particularités des phénotypes ‘Variegata' et ‘Mexique'. L'origine de ces particularités doit être recherchée par ailleurs.
Comme beaucoup d'autres espèces tropicales introduites pour leur culture, le vanillier possède donc une base génétique très restreinte qui le rend vulnérable aux maladies. Chez une plante d'importance économique comme le vanillier, l'accroissement de la variabilité génétique et l'apport de nouvelles potentialités agronomiques et organoleptiques sont donc des enjeux majeurs pour la recherche. Le vanillier est d'autre part un modèle de choix pour étudier les conséquences de la domestication (à travers la reproduction végétative) mais également pour élucider l'histoire évolutive de la plus grande famille de plantes : les orchidées.

Dans cette etude, differents aspects de la genetique des populations du peuplier noir indigene d'europe sont abordes, en vue d'apporter une meilleure connaissance de cette espece et de preciser les menaces susceptibles de mettre en danger l'espece ou ses ressources genetiques. La variation genetique de populus nigra l. A l'echelle de la france est abordee par l'etude de la diversite isoenzymatique et celle de traits adaptatifs concernant la sensibilite a la rouille foliaire melampsora larici populina. La collection de clones utilisee represente la france, elle est subdivisee en 4 regions et comprend 4 peuplements densement echantillonnes. Deux caracteristiques du fonctionnement genetique des populations de l'espece sont en outre precisees: l'importance de la multiplication vegetative a ete estimee dans des peuplements naturels et l'evolution de la composition genotype au cours des stades precoces de l'installation des peuplements a ete etudiee a partir de donnees provenant de taches de semis de differents ages. L'usage de differents parametres descriptifs de la diversite neutre est discute. Les marqueurs isoenzymatiques revelent une importante diversite neutre, qui est faiblement differenciee entre les groupes constituant la collection. L'existence de mecanismes de maintien de la diversite est discutee a la lumiere des resultats concernant l'evolution des stades juveniles. La faible differenciation est attribuee a des flux genetiques importants mais ce resultat est module par la fixation locale de certains alleles, et par la structuration geographique de certains traits adaptatifs. L'analyse du fonctionnement genetique de l'espece nous permet d'affirmer qu'elle serait particulierement vulnerable en cas de morcellement des populations

L’objectif de cette thèse est d’étudier l’Ailante comme exemple d’espèce exotique envahissante et d’évaluer les risques que représente sa présence pour la biodiversité en milieu forestier. Ce travail visait à répondre aux quatre questions suivantes : Où trouve-t-on l’Ailante dans la forêt, son expansion est-elle significative et comment s’opère-t-elle. Quel est son impact sur différents compartiments de la biodiversité ? Quels sont les mécanismes qui permettent son expansion ? Est-il difficile de contrôler les populations ? La zone d’étude est la forêt de Fontainebleau où l’Ailante progresse régulièrement menaçant des réserves naturelles. Il apparaît que l’Ailante s’implante durablement en forêt à la faveur de trouées d’origine anthropique ou non dans le couvert forestier. Ensuite, il semble que ses capacités allélopathiques et sa reproduction empêchent la régénération des arbres natifs de la forêt. Son impact sur les différents compartiments de la biodiversité a été évalué, en particulier sur le site d’invasion le plus important en terme de surface pour le massif forestier, la plaine de Sorques. Des inventaires floristiques ainsi que des échantillonnages lichénologiques et bryophytiques mais également faunistiques pour la litière, le sol et enfin des analyses d’activité microbiennes ont été réalisés le long d’un gradient de densité de drageons. Nos inventaires floristiques réalisés sur l’ensemble du massif forestier suggèrent que l’Ailante est associé à une communauté distincte moins riche en espèces que celles qui sont associées aux autres espèces d’arbres à feuilles caduques de la forêt de Fontainebleau. Nos inventaires floristiques sur la plaine de Sorques confirment ces résultats par rapport au Chêne pédonculé. L’Ailante est associé à une richesse en Lichens épiphytes moindre que le Chêne pédonculé. L’abondance des Acariens et Collemboles de la litière diminuent alors que l’abondance des Lumbricidés augmente en fonction de la densité en drageons d’Ailante. Globalement les détritivores sont les plus touchés des groupes fonctionnels de la litière par la présence d’Ailante. Les Lumbricidés semblent le groupe taxonomique résilient de l’écosystème forestier. L’abondance des Coléoptères prédateurs diminue et plus particulièrement celle d’Abax parallelipipedus qui est l’espèce la plus commune dans cette zone ce qui indique une perturbation importante de l’écosystème. La richesse et la diversité des Gastéropodes diminuent le long du gradient de densité de drageons. Enfin l’activité des microorganismes du sol diminue le long du gradient de densité d’Ailante indiquant une perturbation importante de la chaîne de minéralisation des éléments nutritifs. Les conclusions issues de cette étude démontrent que cette espèce invasive des milieux anthropisés et ouverts est également une menace pour l’écosystème forestier et que Ailanthus altissima y agit comme une espèce invasive transformatrice en bouleversant les chaînes trophiques au point que ces changements soient observables sur des populations prédatrices de macroinvertébrés. Ces résultats justifient en outre le développement d’une méthode de contrôle dite d’"infusion" pouvant être intégrée à un protocole d’éradication
The objective of this thesis is to study the Tree-of-heaven as an example of alien invasive species and assess the risks that it represents for the biodiversity in a forest ecosystem. The aim of this study was to answer these four questions: Where is located the tree of heaven in the forest? Is its expansion significant? How does it proceed? What is its impact on the different biodiversity compartments? What are the mechanisms that help it to expand? Is it easy to control the populations? The study area is the Fontainebleau forest where ailanthus invade progressively. It seems that Ailanthus establishes durably anthropogenic or not gaps occurring in the tree cover. Afterwards, its allelopathy abilities and its vigorous reproduction prevent the other tree species to recover. The study of the impact on all the compartments of the forest ecosystem was conducted on the largest surface invasion site of the forests. Floristic inventories and lichens and bryophytes sampling but also for the litter fauna, soil and analysis of microbial activity have been made along a gradient of density of suckers. Our floristic inventories conducted throughout the forest suggest that Ailanthus altissima is associated with a distinct community, less rich in species than those associated with other species of deciduous trees of the Fontainebleau forest. Our floristic inventories on the plain of Sorques confirm these results in relation to the common oak. TheTree-of-heaven is associated to less rich community of epiphytic lichens than the common oaks. The abundance of Acari and Collembola in the litter decreases while the abundance of Lumbricids increases with Ailanthus altissima suckers density. Overall detritivores are the most affected functional groups of litter by the presence of Ailanthus altissima. The Lumbricids seem the resilient taxonomic group of the forest ecosystem. The abundance of predatory Coleoptera and especially Abax parallelipipedus (which is the most common species in this area) decreases which indicates a significant disturbance of the ecosystem. The richness and diversity of gastropods decreased along the gradient of density of suckers. Finally the activity of soil microorganisms decreases along the gradient Ailanthus altissima density indicating a significant disturbance in the chain of mineralization of nutrients. The findings from this study demonstrate that this invasive species of open and anthropized habitat is also a threat to the forest ecosystem and that Ailanthus altissima acts as a transforming invasive species affecting dramatically the trophic chains. These results justify further development of a control method known as "infusion" which can be incorporated into an eradication protocol

La biodiversité est un paramètre déterminant du fonctionnement des écosystèmes. Un effet généralement positif de la diversité en plantes a été observé dans plusieurs études pionnières. Cependant il y a un besoin urgent de mieux comprendre le rôle de la biodiversité au sein des écosystèmes notamment en intégrant différentes composantes importantes de la diversité telles que la diversité fonctionnelle entre et au sein de niveaux trophiques contrastés.Nous avons testé l’effet de la diversité spécifique et fonctionnelle de communautés d’herbivores généralistes (criquets, Acrididea) sur le fonctionnement d’un écosystème prairial. Nous avons créé des communautés expérimentales de criquets au sein desquelles les diversités spécifique et fonctionnelle ont été manipulées de manière indépendante.Cette expérimentation a permis d’identifier les traits fonctionnels d’effet déterminant l’intensité des interactions trophiques entre les communautés de plantes et de criquets. Nous montrons également que les mécanismes contrôlant l’impact des communautés de criquets sur la biomasse végétale dépendent de leur identité et de leur diversité fonctionnelles. Ainsi une plus forte diversité des traits mandibulaires au sein d’une communauté augmente la taille des niches alimentaires et l’impact total observé sur l’écosystème. Enfin, la réponse de l’écosystème face aux herbivores dépend directement de l’intensité de la pression d’herbivorie, de la diversité fonctionnelle en plantes et des changements de composition fonctionnelle au sein des communautés végétales.Cette étude contribue au développement des approches basées sur l’utilisation des traits au sein des interactions trophiques afin de relier l’effet de la biodiversité entre et au sein de multiples niveaux trophiques sur le fonctionnement des écosystèmes
Biodiversity is a major determinant of ecosystem functioning. Pioneer biodiversity experiments have shown a general positive relationship between plant diversity and ecosystem functioning. However there is now a growing need to integrate the functional diversity within multi-trophic levels to improve our ability to scale biodiversity changes into future ecosystem functioning.We experimentally tested how the functional identity and diversity of generalist insect herbivore communities impact the functioning of a grassland ecosystem. We experimentally and independently manipulated the functional identity and diversity of grasshopper communities.We identified grasshopper functional effect traits determining the intensity of trophic interactions between plant and grasshopper communities. We demonstrated that the mechanisms driving grasshopper community impact on plant biomass depend on their functional identity and diversity. Thus a higher functional diversity of grasshopper mandibular traits increases the size of the feeding niche within communities and the total impact on ecosystem. Finally, ecosystem response to herbivores depends directly on the intensity of herbivory pressure, plant functional diversity and on the changes of plant functional structure within plant communities.Our study contributes to the development of the trait-based approach in the study of trophic interactions to link biodiversity between and within trophic levels on ecosystem functioning

La régénération naturelle en forêt tropicale est le résultat de plusieurs phases successives qui peuvent jouer chacune un rôle crucial dans la coexistence des espèces. Nous avons étudié plusieurs de ces phases à la Station des Nouragues, en Guyane. La pluie de graines a été échantillonnée pendant une durée de 5 ans. La communauté de plantules a été suivie pendant 28 mois. Nous avons développé une nouvelle méthode pour identifier les différentes stratégies de reproduction chez 48 espèces d'arbres et de lianes. Nos résultats ont montré que la communauté de plantes présente une forte variabilité temporelle dans la production de graines. Bien que la plupart des espèces étudiées aient montré une fructification annuelle, un quart d'entre elles a présenté une fructification massive supra-annuelle. Les différentes stratégies de reproduction peuvent résulter en une fluctuation temporelle importante dans le recrutement des plantules. Nous avons donc examiné le rôle de la variabilité spatiotemporelle dans l'arrivée des graines et de l'hétérogénéité spatiale de l'environnement, dans la dynamique de la communauté de plantules. La fluctuation temporelle dans l'arrivée des graines et la variabilité environnementale ont eu un effet considérable sur la densité et la diversité de plantules. Finalement, nous avons montré, pour 15 espèces de plantules, que leurs patrons d'abondance pendant le stade plantule sont déterminés principalement par l'arrivé de graines. Les facteurs environnementaux ont présenté un effet mineur dans la distribution spatiale des plantules. Ces résultats suggèrent que la structuration de la communauté de plantules dépend principalement des processus de dispersion
Natural regeneration in tropical forests is a multistage process including seed production, dispersal, germination and subsequent seedling establishment. All these stages may have critical consequences in population dynamics and on species coexistence. We assessed many aspects of seedling regeneration at the Nouragues Station in French Guiana. We monitored seed arrival over a 5-years period. We monitored seedling community dynamics over 28 months. We developed a new approach in order to identify reproductive strategies among 48 tree and liana species. We found that the plant community showed an important variability in seed production. Most species fruited yearly, but as many as a quarter of the studied species showed a masting pattern, a phenomenon very poorly studied in tropical latitudes. The vast array of reproductive and germination strategies displayed by plants results in important temporal pulses in seedling recruitment. We thus assessed the importance of these sources of temporal variability and of spatial environmental heterogeneity in seedling community dynamics. Annual variation in seedfall and environmental filtering both contributed to explaining spatiotemporal variation in local seedling density and diversity. Finally, we showed for 15 seedling taxa that abundance patterns are mainly controlled by seed arrival. .

Cryptococcus neoformans et les levures du genre Candida sont fréquemment impliqués dans les infections fongiques opportunistes chez les personnes vivant avec le VIH (PVVIH). Les données sur l'épidémiologie moléculaire et la sensibilité de ces levures aux antifongiques sont rares au Cameroun. Les objectifs de ce travail ont été (i) d'obtenir et caractériser génétiquement les isolats de Cryptococcus et de Candida issus des PVVIH à Yaoundé, (ii) d'étudier leur profil de sensibilité à divers antifongiques, (iii) d'étudier l'activité antifongique des extraits de 3 plantes médicinales (Terminalia mantaly, Terminalia catappa et Monodora tenuifolia). Vingt-cinq souches de C. neoformans et 317 isolats Candida dont 113 C. albicans ont été isolés respectivement de 171 et 402 PVVIH à l'Hôpital Central de Yaoundé. Ces isolats ont été identifiés sur la base de leurs caractères phénotypiques, biochimiques, par spectrométrie de masse et par PCR quantitative. La diversité génétique de 150 isolats (25 prélèvement initiaux et 125 colonies) de C. neoformans a été réalisée par séro-génotypage, PCR-RFLP et polymorphisme de séquences microsatellites. La diversité génétique des 113 isolats de C. albicans a été réalisée par génotypage et par analyse du polymorphisme de séquences microsatellites. La recherche des espèces du complexe C. albicans s'est effectuée par amplification du gène Hwp1. La sensibilité des isolats de C. neoformans aux antifongiques (posaconazole, voriconazole, ketoconazole, itraconazole, fluconazole, amphotéricine B et 5-fluorocytosine) a été évaluée par microdilution en milieu liquide grâce au kit « Sensititre YeastOne® ». Le protocole CLSI M27-A3 été utilisé pour l'étude de la sensibilité des isolats de C. albicans à l'amphotéricine B, au fluconazole, au ketoconazole et à l'itraconazole. L'étude de l'activité antifongique des extraits de plantes s'est déroulée en 3 étapes : (i) screening préliminaire avec détermination de la concentration minimale inhibitrice (CMI) des extraits bruts, (ii) fractionnement bio-guidé, (iii) étude des interactions synergiques dans les combinaisons de ces subfractions. C. neoformans var grubii est la seule espèce de cryptocoque isolée des liquides céphalorachidiens. Quinze espèces de Candida ont été isolées et C. albicans reste l'espèce majoritaire. C. africana a été isolée et identifiée pour la première fois au Cameroun. La diversité génétique des isolats de C. neoformans a montré 14 types moléculaires, et 24% de patients étaient infectés par deux types moléculaires différents. Le génotype A est majoritaire dans les isolats de C. albicans et 65 types moléculaires différents ont été observés. L'analyse du polymorphisme du gène Hwp1 a permis de définir de nouveaux génotypes (H1-H6). Les souches de C. neoformans sont sensibles aux antifongiques testés. Une souche présente une sensibilité réduite à la 5-fluorocytosine et une autre au fluconazole. Des isolats issus du même patient peuvent présenter des sensibilités différentes aux antifongiques testés. Les isolats de C. albicans présentent une sensibilité aux antifongiques similaire à celle décrite dans la littérature. Il a été montré qu'il existe une relation entre la sensibilité à l'itraconazole et le génotype H chez les isolats de C. albicans (p-value <0,05). Les extraits de plantes présentent des activités inhibitrices contre les levures testées. Les fractions obtenues par fractionnement bio-guidé ont permis l'amélioration de l'activité de 7 extraits. La combinaison de ces subfractions a donné une combinaison synergique et fongicide dérivée de T. mantaly et de M. tenuifolia. En conclusion, ce travail apporte de nouvelles données sur la compréhension de l'épidémiologie moléculaire et de la sensibilité des isolats de C. neoformans et de Candida aux antifongiques à Yaoundé. L'étude des extraits de plantes semble être une voie prometteuse dans le développement de thérapies antifongiques alternatives
Cryptococcus neoformans and Candida species are the main causative agents of yeast opportunistic infections among HIV infected persons. However, information on molecular their epidemiology and antifungal susceptibility are scarce in Cameroon. The main objective of this work was to study the genetic diversity and the antifungal susceptibility against antifungal drugs and plant extracts of C. neoformans and Candida isolates from Yaoundé HIV patients. C. neoformans (25) and Candida (317 among which 113 C. albicans) Isolates were obtained, from 171 and 402 HIV patients at the Yaoundé Central Hospital respectively. They were identified by phenotypic and biochemical characters, by mass spectrometry and quantitative PCR. The genetic diversity of 150 C. neoformans isolates (25 initial isolates and 125 colonies) was carried out by serotyping, microsatellite length polymorphism and PCR-RFLP. The genetic diversity of the 113 C. albicans isolates was performed by genotyping and microsatellite length polymorphism. The identification of C. albicans complex species was achieved by PCR amplification of the Hwp1 gene. The antifungal susceptibility testing of C. neoformans against posaconazole, voriconazole, ketoconazole, itraconazole, fluconazole, amphotericin B and 5-fluorocytosine was carried out by the broth microdilution test using the « Sensititre YeastOne® » kit. The CLSI M27-A3 protocol was used for the determination of the C. albicans isolate's susceptibility against amphotericin B, ketoconazole, fluconazole and itraconazole which are frequently used in Cameroon. The antifungal activity of extracts from Terminalia mantaly, Terminalia catappa and Monodora tenuifolia was performed by a preliminary screening with the determination of minimal inhibitory concentrations (MIC) of crude extracts. Selected extracts were therefore submitted to the bio-guided fractionation. Selected subfractions were submitted to combination assays. C. neoformans var grubii was the lonely Cryptococcus species isolated in cerebrospinal fluids. Fifteen Candida species were isolates from mucosae with C. albicans remaining the most frequent. C. africana has been isolated for the first time in Cameroon. C. neoformans and C. albicans provided 14 and 65 major molecular types respectively. It was also found that a patient can be infected by 2 different molecular types of C. neoformans. C. albicans genotype A was the most frequent. The PCR amplification of the Hwp1 gene allowed the identification of a novel molecular profile among the C. albicans complex and named H (H1-H6). C. neoformans isolates were susceptible to the tested drugs. However, one isolate exhibited reduced susceptibility to fluconazole and one another to 5-fluorocytosine. C. albicans isolates expressed various susceptibility profiles similar to what described in the literature. Furthermore, there was a relationship between the H-typing and the antifungal susceptibility of C. albicans isolates against itraconazole (p-value<0.05). T. mantaly, T. catappa and M. tenuifolia extracts exhibited antifungal activity against tested yeasts. Bioguided fractionation allowed improves of the antifungal activity from crude extracts to subfractions. Synergism was observed, and the most active combination from T. mantaly and M. tenuifolia was also fungicidal on tested yeasts. Conclusively, the present work brings new tools for the comprehension and the better management of C. neoformans and Candida infections among Yaoundé HIV positive patients. The antifungal resistance emergence of yeasts isolates could be compensated by the development of a new antifungal medicine from subfractions combinations of T. mantaly and M. tenuifolia

Dans le but de valoriser la biodiversité végétale des Alpes-Maritimes, une plante commune dans cette région, Solidago virgaurea, a été sélectionnée pour son potentiel inhibiteur de la conversion levure-hyphe de Candida albicans, micro-organisme responsable d’infections bucco-dentaires de type candidose. Le fractionnement bioguidé de l’extrait aqueux a conduit à l’identification d’une famille de saponines particulièrement active. Parmi les onze saponines majoritaires caractérisées par RMN et HRMS, cinq se sont révélées être de nouvelles structures. Les tests biologiques ont néanmoins montré qu’elles n’étaient pas toutes actives contre la forme filamenteuse de C. albicans. Ces résultats ont conduit à une étude de la variabilité de la composition en saponines de plusieurs populations alpines de S. virgaurea. Trois méthodes de dosage des saponines ont été développées par HPLC et HPTLC. Les résultats ont démontré l'influence de différents facteurs sur la composition en saponines. Enfin, la composition globale de différents extraits de S. virgaurea a été étudiée dans le but d'identifier des activités biologiques complémentaires. Parmi les composés identifiés, trois nouveaux acides octulosoniques ont été caractérisés, aux côtés de trois composés phénoliques identifiés pour la première fois chez S. virgaurea. Les tests biologiques sur les extraits et fractions ont par ailleurs mis en évidence des activités antioxydante, anti-tyrosinase et inhibitrice de cellules cancéreuses in vitro. Ces tests devront être approfondis ultérieurement
Toward the promotion of plant diversity of Maritime Alps, a common plant of the alpine area, Solidago virgaurea, was chosen to its inhibiting activity of Candida albicans yeast-hyphal conversion, a causal agent of opportunistic oral infections named candidiasis. In a first step, an aqueous extract of S. virgaurea was submitted to bioassay guided fractionation. This led to an active saponin-containing fraction from which eleven saponins were characterized by carrying out NMR experiments along with HRMS analyses. Five out of these were identified for the first time and bioassays showed that saponins activity varied according to the molecular structure of the compound. In a second step, the saponins composition of various S. virgaurea populations was studied qualitatively and quantitatively, using HPLC and HPTLC. Results demonstrated that saponins composition depends on various factors. Finally, the overall chemical composition of different S. virgaurea extracts was investigated searching for additional bioactivities. Among all the identified compounds, three new octulosonic acids were characterized and three phenolic compounds were found for the first time in S. virgaurea. Moreover, bioassays on extracts and fractions showed antioxidant, anti-tyrosinase activity and inhibition of cancer cell lines in vitro. Further bioassays have now to be completed. As a conclusion, this work was the starting point of an oral care product development and the setting-up of an innovative sector

La connaissance de la distribution spatiale des espèces et leurs déterminants constituent les principaux thèmes de la biogéographie et de l’écologie. Cette thèse a été réalisée sur les Fabaceae de l’Afrique Centrale :Burundi, République Démocratique du Congo et Rwanda. Composées de trois sous-familles (Caesalpinioideae, Faboideae et Mimosoideae), les Fabaceae sont présentes dans tous les biomes terrestres du monde. La présente étude a pour objectif d’évaluer et localiser la diversité spécifique, déterminer les zones de conservation des Fabaceae, identifier leur modèle de distribution spatiale et examiner l’impact potentiel de la déforestation sur les espèces indicatrices de cette famille. Les facteurs environnementaux déterminant la distribution des espèces endémiques de Fabaceae, les zones favorables à leur présence et l’évaluation de leur état de conservation ont également été analysés. L’étude a consisté à vérifier et à digitaliser tous les échantillons d’herbiers des Fabaceae conservés au Jardin Botanique National de Belgique et à l’Université Libre de Bruxelles. Les Systèmes d’Information Géographique ont été largement utilisés. Les analyses spatiales ont montré une distribution non uniforme de la diversité spécifique des Fabaceae. Les zones où la diversité spécifique coïncide avec celle des espèces endémiques ont été suggérées comme prioritaires pour la conservation. L’analyse de groupement appliquée sur le jeu de données des Mimosoideae a mis en évidence trois régions floristiques majeures. Ces trois régions correspondent aux régions phytogéographiques définies par White (1979, 1983). L’étude des Caesalpinioideae a confirmé l’existence d’espèces indicatrices de territoires phytogéographiques de Ndjele (1988). L’étude de cas réalisée au Katanga (R.D. Congo) a montré que la déforestation constitue une menace potentielle pour ces espèces, les plus vulnérables étant inféodées aux habitats forestiers. La distribution potentielle des espèces endémiques de Fabaceae (Caesalpinioideae) a montré une convergence entre les cartes de la distribution actuelle et celles issues de la distribution potentielle. Des sites où les espèces n’ont jamais été signalées ont été identifiés. La distribution potentielle a démontré le rôle des déterminants environnementaux dans la distribution des espèces endémiques. Cette étude a également prouvé que d’importantes proportions des zones de diversité des espèces endémiques ne sont pas couvertes par la conservation actuelle de l’Afrique Centrale. Cette thèse confirme que l’Afrique Centrale est une zone importante de conservation de la biodiversité. L’étude devrait être poursuivie en étendant la distribution potentielle aux Fabaceae non endémiques afin de définir leurs aires de distributions, critère indispensable pour évaluer le degré de vulnérabilité d’une espèce. La création de nouvelles aires protégées renforcerait le système actuel de conservation dans cette région./Knowledge of the spatial distribution of species and its determinants constitutes a principal theme in biogeography and ecology. This dissertation focused on the Fabaceae family of Central Africa: Burundi, the Democratic Republic of the Congo and Rwanda. Composed of three subfamilies (Caesalpinioideae, Faboideae and Mimosoideae), Fabaceae species are present in all terrestrial biomes of the world. The current study aimed to assess and locate Fabaceae species diversity, to determine potential conservation zones, to identify the spatial distribution pattern and to examine the potential impact of deforestation on some indicator species of this family. The environmental factors driving the distribution of endemic Fabaceae have been identified, as well as the potential areas of occurrence; their conservation status in the region has also been studied. The current study has verified and digitized all the herbarium samples kept at the National Botanical Garden of Belgium and the Université Libre de Bruxelles regarding the Fabaceae family. Geographic Information Systems have been used frequently. Spatial analysis showed an uneven distribution of Fabaceae species diversity. The zones where species richness depends on endemic species diversity are suggested to have priority for conservation. A cluster analysis applied to the dataset of Mimosoideae has highlighted three major floristic regions. These three regions correspond to existing phytogeographical regions defined by White (1979, 1983). A study on Caesalpinioideae species of Central Africa has confirmed the existence of indicator species of phytogeographic territories of Ndjele (1988). A case study conducted in Katanga (D.R Congo) showed that deforestation constitutes a potential threat for these species, the most vulnerable being those strictly confined to forest habitats. The potential distribution of endemic Fabaceae (Caesalpinioideae) showed a clear convergence between the current distribution maps and the potential distibutions. Sites where those species had not been reported before have been identified. The potential distribution enabled to identify the importance of the different environmental factors for each endemic species’ distribution. This study also showed that large regions characterized by important endemic species diversity are not covered by current zones of conservation in Central Africa. This dissertation confirms Central Africa as an important zone for biodiversity conservation. The current research should be completed by the potential distribution of non endemic Fabaceae species of Central Africa, an important criterion to evaluate their degree of vulnerability. Creation of new protected areas would reinforce the current status of conservation in the region.
Doctorat en Sciences
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Les analyses theoriques et les observations de la structure des communautes ont tres tot conduit a l'hypothese qu'une diversite elevee augmente la resistance aux invasions. Pourtant, a ce jour, les donnees d'observation ou experimentales ont montre des relations positives ou negatives entre diversite et invasibilite des communautes vegetales. Mes observations des patrons d'invasion dans des friches mediterraneennes ont confirme qu'il etait difficile de mettre en evidence des relations claires entre diversite et invasibilite des communautes. J'ai donc eu recours a des experiences en conditions semi-controlees pour tester 1) si la resistance d'une communaute aux invasions augmente avec l'augmentation du nombre d'especes et/ou du nombre de groupes fonctionnels par communaute ; 2) si la resistance varie en fonction de l'identite des groupes fonctionnels. Nous avons seme des communautes de friches annuelles representant differents niveaux de diversite : variation du nombre d'especes par communaute ; variation du nombre de groupes fonctionnels et variation de l'identite des groupes fonctionnels pour une richesse fonctionnelle fixe. Les parametres demographiques et vegetatifs de deux especes exotiques sondes, conyza bonariensis et c. Canadensis, implantees dans ces communautes experimentales, ont ete suivis tout au long de leur cycle. Nous avons simultanement mesure quelques parametres du fonctionnement primaire de ces ecosystemes modeles. La richesse specifique a eu peu d'impact sur les performances des deux especes de conyza. La composition fonctionnelle de la communaute est apparue plus importante que la richesse fonctionnelle per se pour expliquer la resistance d'une communaute aux invasions. Les legumineuses favorisent la croissance et la reproduction de c. Bonariensis et c. Canadensis par une augmentation de la concentration en nitrates du sol. Les asteracees ont, elles, un impact positif sur la survie de ces deux exotiques par une diminution de l'herbivorie. Enfin, les graminees, par leur consommation des nitrates et leur potentiel attractif pour les herbivores, seraient le groupe fonctionnel le plus propice a la resistance d'une communaute a l'invasion par c. Bonariensis et c. Canadensis.

Cette thèse s'inscrit dans le cadre de la thématique du Laboratoire de Pharmacognosie de l'UFR des Sciences de santé, au sein de l'Université de Bourgogne Franche-Comté et du Laboratoire de Produits Naturels de la Faculté de Sciences, au sein de l'Universidad de Los Andes (Venezuela). Elle vise essentiellement l'isolement, purification et identification de molécules d'origine végétale avec activité biologique. Dans ce contexte, l'étude de plantes vénézuéliennes, Bursera inversa (Burseraceae), Lepechinia Bullata (Lamiaceae) et Hydrocotyle multifida (Araliaceae) avec des cultivars Pittosporum tenuifolium 'Variegatum' et Pittosporum tenuifolium 'Gold star' a conduit à l'obtention de treize glycosides naturels, un dérivé de l'acide caféique et diverses hydrocarbures à longue chaîne par les techniques de chromatographie de couche mince préparative, de chromatographie liquide à moyenne pression, chromatographie liquide haute performance, et de chromatographie liquide sous vide. Les structures ont été élucidées principalement par les techniques spectroscopiques de RMN-1 D et -2D, et de spectrométrie de masse. Il s'agit de treize saponines triterpéniques de type oléanane (parmi lesquelles neuf sont des nouveaux composés naturels) ainsi que de l'acide rosmarinique et des alcanes et esters d'acides gras à longue chaîne
This thesis was carried out in the Laboratory of Pharmacognosy, on the Health Sciences section of Université de Bourgogne Franche-Comté (France) and also in the Laboratory of Natural Products of Sciences Faculty of Universidad de Los Andes (Venezuela). The aim of this thesis was the isolation, purification and identification of bioactive molecules from several plant species. ln this context, the study of Venezuelan species, Bursera inversa (Bùrseraceae), Lepechinia Bullata (Lamiaceae) and Hydrocotyle multifida (Araliaceae), together with the cultivars, Pittosporum tenuifolium 'Variegatum' and Pittosporum tenuifolium 'Gold star' was carried out. The study led to the isolation of thirteen natural glycosides, one caffeic acid derivative and several long chain hydrocarbons by column chromatography, preparative thin layer chromatography, medium pressure liquid chromatography, high performance chromatography and vacuum liquid chromatography. The structures were elucidate mainly by spectroscopie techniques, NMR-1 D and 2D, and mass spectrometry. The compounds were characterized as thirteen oleanane-type saponins (among them nine are new natural compounds), rosmarinic acid and several long chain alkanes and fattv acid esters
Este trabajo se presenta bajo la forma de secciones, donde en primer lugar se expone una breve introducción acerca de los géneros de interés para este estudio, como son Bursera (Burseraceae), Hydrocotyle (Araliaceae), Lepechinia (Lamiaceae) y Pittosporum (Pittosporaceae); así como los motivos que llevaron a la realización de este estudio fitoquímico. Cada género es tratado en un capítulo diferente, que abarca una revisión bibliográfica extensa (considerando los aspectos etnobotánicos, fitoquímicos y farmacológicos) del género, seguida por el procedimiento experimental llevado a cabo en cada especie analizada y por último el análisis de los resultados obtenidos.Los compuestos aislados de cultivares de Pittosporum tenuifolium estudiados: 'Variegatum' y 'Gold Star' se encuentran descritos en el primer capítulo entre los que se encuentran ocho nuevas saponinas triterpénicas tipo-oleanano: PT-PI y PT-P4 de los tallos deP. tenuifolium 'Variegatum', PT-P2 y PT-P3 de las hojas de este mismo cultivar, PT-P7 y PT-P8 de los tallos de P. tenuifolium 'Gold Star' y por último, PT-P5 y PT-P6 aisladas de los tallos de ambos cultivares. Además también se describe el compuesto ya conocido, udosaponinaF (PT-P9), identificado en los tallos de P. tenuifolium 'Variegatum' De las especie Hydrocotyle multifìda se aislaron cinco saponinas triterpénicas, descritas en el segundo capítulo, las cuales tienen al ácido oleanólico como genina. Dos de las cinco saponinas son productos naturales nuevos, HmE-P3 y HmE-P2 minoritario; las otras tres saponinas son compuestos ya conocidos, momordin I (HmE-P1), sandrosaponina X (HmE-P2 mayoritario) y hemslósido Mal (HmE-P4) En el tercer capítulo que abarca al género Bursera, incluye los resultados del estudio fitoquímico de las semillas de Bursera inversa, entre los que se puede mencionar la identificación de 45 compuestos en las semillas de esta planta. El último capítulo contiene la descripción del compuesto mayoritario, aislado de las mias de Lepechinia bullata e identificado como el ácido rosmarínico (LB-TI)

Quercus robur et Quercus petraea sont deux espèces de chêne sympatriques occupant des niches écologiques distinctes et présentant des différences de sensibilités à la sécheresse. La littérature disponible suggère qu’il existe des différences inter-spécifiques stables de l’efficience d’utilisation entre ces deux espèces, Q.petraea présentant des valeurs supérieures à Q.robur. L’efficience d’utilisation de l’eau peut être étudiées à différentes échelles d’intégration spatiales et temporelle. Sur la base de mesures instantanées d’échanges gazeux foliaires, l’efficience d’utilisation de l’eau intrinsèque (Wi) peut être déterminée. D’autre part, l’efficience d’utilisation de l’eau peut être caractérisée par des mesures de composition isotopique du carbone (δ13C) au sein des tissus végétaux ou par l’estimation de l’efficience de transpiration plante entière (TE), permettant ainsi une estimation de l’efficience intégrée dans le temps. La caractérisation de l’efficience à travers ces différents estimateurs a permis de mettre en évidence chez des semis croissant en conditions contrôlées une efficience de transpiration supérieure chez Q.robur bien qu’aucune différence ne soit détectable entre les deux espèces sur la base des mesures instantanées (Wi). Ces variations de TE étaient essentiellement liées aux variations de la production de biomasse par les plants tandis que les variations de Wi qui ont été observées étaient principalement associées à la conductance stomatique. Les variations intra et inter espèces de la dynamique de réponse stomatique au changement abrupte d’un facteur environnemental (lumière, CO2, VPD) n’ont pu être clairement reliées aux variations des différents estimateurs de l’efficience ou leur composantes respectives. Par ailleurs, les conditions de stress hydriques impactaient la dynamique de réponse stomatique chez les deux espèces de chênes. Cet impact se traduit par des réponses stomatiques plus rapides. Les principales différences observées entre les espèces étaient liées à la production de biomasse. Les deux espèces affichaient en effet des stratégies d’allocation du carbone divergentes notamment au niveau du compartiment racinaire. Ainsi Q.petraea produisait un système racinaire plus fin et ramifié que Q.robur. Par ailleurs, cet état de fait était plus marqué sous conditions de stress, conditions à laquelle Q.robur est plus sensible que Q.petraea en terme de production de biomasse. La complexité des relations entre efficience d’utilisation de l’eau et l’ensemble des traits physiologiques et anatomiques étudiés ainsi que leurs possibles implications dans la tolérance à la sécheresse des deux espèces de chênes sont discutées dans cette synthèse
Quercus robur L. and Quercus petraea (Matt.) Liebl. are two sympatric oak species occupying distinctive ecological niches as well as presenting disparate drought tolerances. Available litterature reports the existence of stable inter-specific differences of water use efficiency (WUE) between the two species, Q. petraea displaying higher values than Q. robur. Water use efficiency can be studied at several integration scales both spatially and temporally. Based on instantaneous foliar gaz exchange, the intrinsic water use efficiency can be determined (Wi). On the other hand, water use can be characterised by measurements of the carbon isotopic composition of plant tissues (13C) or by estimation of the whole plant transpiration efficiency (TE), thus allowing a time-integrated estimate of water use. The characterisation of WUE through these different estimators allowed us to put in evidence in oak seedlings grown under controlled conditions a higher transpiration efficiency in Q. robur even though no differences were observed between the two species regarding instantaneous measurements (Wi). TE variations were mainly linked to the variations of the biomass production by the plants while Wi variations were essentially associated to the stomatal conductance. Both intra and inter specific variations of the dynamics of stomatal response to step changes of environmental factors (light, CO2, VPD) could not be clearly linked to the variations of the different WUE estimates nor their respective components. Nevertheless, drought conditions impacted the stomatal dynamics in both species towards faster stomatal responses, especially for stomatal closing. Furthermore, the main observed differences between species were linked to biomass production. Both species displayed different carbon allocation strategies, especially regarding the root compartment. Thus, Q. petraea produced a significantly more ramified and thinner root system than Q. robur. Such behaviour was accentuated under drought stress, under which Q. robur was more sensitive than Q. petraea in term of biomass production. The complexity of the relationships between water use efficiency and all of these morphological and physiological traits as well as the possible drought tolerance implications in both oak species are discussed in this PhD thesis

La germination et la croissance hétérotrophe sont des phases clés de l'établissement des plantes. Ils sont sous contrôle génétique et affectés par la température. L'objectif de cette thèse est d'analyser la variabilité inter et intra-spécifique de cinq espèces prairiales dans leurs réponses à la température pendant la germination et la croissance hétérotrophe. Trente-deux populations de Lolium perenne, Festuca arundinacea, Dactylis glomerata, Medicago sativa, et Onobrychis viciifolia ont été évalués sous huit températures constantes entre 5 et 40°C.La nouveauté de ce travail vient de la large gamme de températures et le nombre de populations évaluées. Il a été observé que, au sein des espèces, la réaction des populations à la température indique une forte variabilité et des différences significatives. La germination n'a été pas observée à 40°C pour l'une des 23 graminées, l'O. viciifolia germé peu tandis que les variétés de M. sativa ont été peu affectées. La croissance hétérotrophe des 32 populations a été affectée par la température. La croissance des axes fortement fiable ou nulle à 40°C. Les courbes de réponse du taux de croissance maximale de l'axe sont asymétriques en forme de cloche.Des interactions significatives entre la température et la population ont été détectées pour la germination et la croissance hétérotrophe. La germination des populations des sites froids est renforcée par des températures plus chaudes et limité par les plus froids et vice-versa pour les populations chaudes adaptées
Germination and heterotrophic growth are key phases for plant establishment. They are under genetic control and affected by temperature. The objective of this thesis was to analyse the inter- and intra-specific variability of five pasture species in their responses to temperature during germination and heterotrophic growth.Thirty two populations of Lolium perenne, Festuca arundinacea, Dactylis glomerata, Medicago sativa, and Onobrychis viciifolia were evaluated under eight constant temperatures between 5 and 40°C.The novelty of this work comes from the wide range of temperatures and the number of populations evaluated. It was observed that, within species, the response of populations to temperature shows high variability and significant differences. No germination was observed at 40°C for any of the 23 grasses, O. viciifolia germinated poorly while M. sativa varieties were little affected. Heterotrophic growth of the 32 populations was affected by temperature. The growths of the axes were negligible or lethal at 40°C. Response curves of maximum growth rate of the axis were asymmetric bell-shaped.Significant interactions between temperature and population were detected for germination and heterotrophic growth. Germination of populations from cold sites is enhanced by warmer temperatures and limited by colder ones and vice versa for warm-adapted populations. This study demonstrates that genetic variability does exist within the five studied species. This variability could be exploited to breed new varieties adapted to the future climate

Tricholoma scalpturatum est un champignon ectomycorrhizien cosmopolite qui forme une association symbiotique avec les racines de nombreux arbres et arbustes. Notre travail a consisté à étudier les populations naturelles de cette espèce et se proposait d'apporter un éclairage nouveau sur (1) la diversité génétique au sein de ce taxon et sa distribution et (2) sur les stratégies de dispersion et de colonisation des champignons en général. Le typage moléculaire à partir de carpophores a mis en évidence (i) l'existence d'une forte diversité génétique chez T. Scalpturatum, (ii) la présence de deux entités génétiques distinctes (groupes 1 & 2) à une échelle locale mais aussi à une plus large échelle, en Europe, (iii) un investissement préférentiel dans la reproduction sexuée pour la colonisation de l'habitat et (iv) une dispersion efficace limitée chez les deux groupes. Finalement, une analyse de la diversité à partir de mycorhizes montre une bonne correspondance carpophores - mycorhizes
Tricholoma scalpturatum is a cosmopolitan ectomycorrhizal fungus symbiotically associated with a broad range of trees and shrubs. The main objectives of the present work were to better understand (1) the level of genetic diversity within this taxon and its distribution, and (2) the dispersal and colonization abilities of fungi in general. Molecular typing from sporophores revealed (i) the existence of a high level of genetic diversity within T. Scalpturatum, (ii) the presence of two distinct genetic groups (groups 1 & 2) at a local and large scales (in Europe), (iii) the investment in sexual reproduction for colonization of the habitat, and (iv) limited abilities to disperse for both groups. Finally, analyses of diversity from mycorrhizae showed a good match between sporophores and mycorrhizae

La présente thèse s’intéresse à l’histoire de la forêt tropicale Africaine de la région Guinéo-Congolaise (GC), plus particulièrement à l’histoire de sa fragmentation au niveau de la trouée du Dahomey ou Dahomey Gap (DG). Le DG est un corridor de savanes situé au niveau du sud Bénin et Togo et qui sépare la forêt GC en deux blocs :le bloc d’Afrique de l’ouest (WA) ou Haut Guinéen (UG) et le bloc d’Afrique centrale (CA), phytogéographiquement constitué du Bas Guinéen (LG) à l’ouest et du Congolais (C) à l’est. En effet, Les études de reconstitution des paléo-végétations dans le DG ont révélé que la forêt GC formait un seul bloc durant certaines phases interglaciaires et aurait subi une fragmentation durant les phases glaciaires. De plus, les études botaniques et phytogéographiques de la végétation actuelle du Bénin et du Togo (DG) ont révélé la présence d’îlots de forêts denses semi-décidues, de galeries forestières et de forêts riveraines qui contiennent des espèces typiques des forêts denses humides GC. Ces données pointent le rôle de barrière intermittente joué par le DG, mais on connaît mal l’origine de ces espèces GC du Dahomey Gap ni les conséquences évolutives des changements démographiques passés sur la diversité génétique de leurs populations. L’objectif principal de cette thèse est donc de déterminer avec une approche pluridisciplinaire l’origine des populations d’espèces GC du Dahomey Gap en vue de mieux comprendre l’histoire de la fragmentation de la forêt GC au niveau du DG et l’impact des changements climatiques passés sur la diversité intraspécifique. Pour atteindre cet objectif, au niveau interspécifique, (1) les patrons de diversité et de distribution géographique des espèces GC du DG ont été analysés afin de déterminer l’affinité ou origine WA et/ou CA de ces espèces. Ensuite, au niveau intraspécifique des données de microsatellites nucléaires et de génome chloroplastique entier ont été acquises afin de réaliser des analyses de diversité génétique, de phylogéographie et de l’histoire démographique des populations chez trois espèces d’arbres GC présentes dans le DG :Anthonotha macrophylla, Distemonanthus benthamianus et Terminalia superba. Pour chaque espèce nous avons tenté de déterminer (2) si les populations du DG de ces espèces se distinguent génétiquement des populations forestières, (3) si il y a des signatures génétiques de changements démographiques au sein des populations (changement de taille, fragmentation, fusion), (4) quelle est l’origine et la période d’installation des populations actuelles du DG et (5) quelles sont les capacités de dispersion des gènes et leur potentiel de colonisation. L’étude des patrons de diversité et de distribution géographique de la flore GC du DG montre que cette flore est partagée à 67 % par les deux blocs forestiers, mais qu’une plus grande proportion de ces espèces a une origine ou affinité CA (19,7%) que WA (13,3%). Elle montre aussi un patron est-ouest attendu (proportion d’espèces WA croissante vers l’ouest du DG), mais aussi nord-sud au niveau du Bénin (plus d’espèces WA vers le nord) suggérant le rôle potentiel de la chaîne de l’Atacora dans la colonisation du nord du DG par des espèces du UG.Au niveau génétique, les données de microsatellites nucléaires et de plastome montrent une forte structure génétique et une discontinuité génétique au sein des trois espèces séparant la population du DG avec celles des zones forestières indiquant une barrière passée au flux de gènes (1 pool génétique dans le DG, 1 pool génétique dans le WA et 3 pools génétiques dans le CA ou LG ;avec les données microsatellites nucléaires). Les inférences démographiques sur base des mêmes données microsatellites soutiennent le scénario d’origine par mélange de la population du DG pour les espèces D. benthamianus et T. superba tandis que pour A. macrophylla, c’est plutôt une origine CA. Les données de plastome quant à elles, soutiennent que la population du DG provient de la lignée LG (notamment depuis la ligne volcanique du Cameroun) des deux espèces D. benthamianus et A. macrophylla. Ce résultat concorde avec celui obtenu avec les données microsatellites de A. macrophylla mais pas pour D. benthamianus, laissant ainsi penser que l’origine de mélange obtenu pour cette espèce pourrait être due à un flux de gènes intense depuis le UG. Les datations à partir des données microsatellites nucléaires montrent que l’installation des populations des espèces T. superba et A. macrophylla date d’avant le Dernier maximum glaciaire (DMG), suggérant que certaines espèces GC du DG auraient survécu au DMG. Pour D. benthamianus, la population du DG proviendrait plutôt d’une colonisation post glaciaire notamment lors de l’Holocène humide. Cette étude montre aussi que les populations du DG des différentes espèces présentent une faible diversité génétique comparativement aux zones forestières. Cette faible diversité génétique est congruente avec le déclin de la taille efficace suivi d’une dérive génétique pour A. macrophylla et T. superba, et avec l’effet de fondation ou un goulot d’étranglement suivi d’une dérive génétique pour D. benthamianus; obtenus à partir des analyses démographiques.En conclusion, cette étude doctorale révèle donc la particularité génétique de la population du DG des trois modèles étudiés et supportent une origine LG (probablement depuis la ligne volcanique du Cameroun) de la population du DG de ces espèces avec un flux de gènes intense depuis le UG. Elle pointe aussi que la réponse des espèces GC du DG aux changements climatiques passées pourrait n’avoir pas été synchrone, probablement en raison de l’écologie de chacune des espèces. Les fragments forestiers du DG devraient faire l’objet d’attention particulière de conservation car, il n’est pas exclu que malgré leur faible diversité, les populations du DG aient subit une sélection génétique et qu’elles soient plus adaptées aux conditions climatiques sèches du DG, dans quel cas elles représentent une ressource phytogénétique potentiellement importante.
Doctorat en Sciences
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Cette étude propose une mise au point sur l'entomofaune phytophage associée à la flore indigène de l'Île de la Réunion. Son objectif vise à une meilleure compréhension de l'origine, du développement et de la biodiversité de l'île. Trois modèles ont été sélectionnés : Lépidoptères Sphingidae et Geometradae, Hémiptères Fulgoromorphes (Achilidae, Cixiidae, Derbidae, Delphacidae, Flatidae, Issidae, Kinnaridae, Meenoplidae, Tropiduchidae, Ricaniidae) et Coléoptères Curculionidae. 146 taxons botaniques dont 64 endémiques ont été étudiés sur lesquels 161 espèces de phytophages ont été sélectionnés. Pour la plupart des insectes, les plantes-hôtes et les stades larvaires sont signalées ou décrits pour la première fois ; plusieurs taxons sont nouveaux pour la Réunion ou pour la science. - On observe une répartition plus large que prévue pour les Lépidoptères qui ont su s'adapter à des biotopes de forêts mésotherme hygrophile. - Quelque soient les biotopes étudiés, les fulgoromorpha sont mieux représentés que les Cicadomorpha. En général, leur régime alimentaire apparaît plus stricte et des relations trophiques préférentielles entre des taxons familiaux ou spécifiques de Fulgoromorpha et des taxons bien définis de plantes sont mises en évidence (Achilidae : Paraphypia et Deltometopus sur Myrtacea, Derbidae et monocotylédones, Delphacidae et commelinanae : Myndus sur Arecaceae et Eumyndus sur Pandanaceae,. . . ). - Hormis quelques espèces, les Cratopus ( Curculionidae) sont polyphages et non restreint à la flore indigène. Les modèles des geometridae et des Fulgomorpha apparaissent fournir les meilleures informations quant à la qualité de conservation des écosystèmes de la Réunion. Ils montrent en effet une forte corrélation avec leurs plantes-hôtes endémiques. À ce titre ils pourraient constituer des bioindicateurs pertinents pour mieux évaluer la struture et l'évolution des milieux indigènes afin d'assurer dans l'avenir le maintien du caratère original de la biodiversité de l'Île de la Réunion.

Aussi ancienne que la conscience humaine, la correspondance entre les plantes et leurs vertus thérapeutiques est connue. Une analyse de nos pharmacopées montre qu’encore aujourd’hui l’Homme va chercher ces médicaments dans la nature. Cette étude sur les substances anticancéreuses s’est attachée à valoriser la nature comme source de nouvelles substances dites « leads », composés bioactifs qui sont les chefs de file à la base du développement du médicament.La première partie de cette étude s’est attachée à la pharmacomodulation d’une molécule naturelle anticancéreuse issue d’une plante localement connue. 23 dérivés de flavokavaïnes (FKD) ont été synthétisés pour permettre d’améliorer la compréhension des exigences structurelles nécessaires pour une cytotoxicité et une sélectivité optimale via une étude de RSA. Six molécules ont montré des améliorations importantes en terme d’activité et de sélectivité. L’étude de leurs mécanismes d'action a révélé que les FKD induisaient un arrêt du cycle cellulaire variable selon le statut p53 des lignées ainsi qu’une apoptose. Les délais d’action des FKD dépendaient du statut Akt/mTOR des lignées cancéreuses. La seconde partie de cette étude s’est attachée à l’exploration phytochimique de plantes endémiques de la Nouvelle-Calédonie en vue de découvrir de nouvelles sources de molécules cytotoxiques. Un criblage des activités cytotoxiques a permis de mettre en évidence des activités intéressantes chez Diospyros olen, Meiogyne baillonii et de plusieurs espèces de Soulamea. Un travail de phytochimie a permis d’isoler de nombreuses molécules dont trois nouvelles : la sapranthine H et les macrocarpasines A et B. L’aristolactame BII et l’elliptinone présentaient des activités cytotoxiques fortes. L’aristolactame BII s’est avérée entrainé un arrêt du cycle cellulaire dépendant du statut p53 des lignées cancéreuses.Ce travail de valorisation est indispensable dans un objectif de protection d’une biodiversité menacée comme l’est celle de la Nouvelle-Calédonie pour permettre la mise en place de programmes de sauvegarde
As old as human consciousness, correspondence between plants and their healing properties is known. An analysis of our pharmacopoeia shows that even now humans seek these drugs in nature. This study on anticancer drugs has focused on valuing nature as a source of new substances named "leads", bioactive compounds that are at the base of drug development.The first part of this study focused on the pharmacomodulation of a natural anticancer molecule from a locally-known plant. 23 flavokawain derivatives (FKD) were synthesized to improve the understanding of the structural requirements necessary for optimal selectivity and cytotoxicity via an SAR study. Six molecules have shown significant improvements in terms of activity and selectivity. The study of their mechanisms of action revealed that FKD induced a variable cell cycle arrest depending on the p53 status of cancer cell lines as well as apoptosis. The action delays of FKD depended of Akt/mTor status of cancer cell lines. The second part of this study focused on the phytochemical exploration of new caledonian endemic plants to discover new sources of cytotoxic molecules. The ccreening of cytotoxic activities helped to highlight interesting activities in Diospyros olen, Meiogyne baillonii and several species of Soulamea. A phytochemistry work led to the isolation of many molecules including three news: sapranthine H and macrocarpasines A and B. Aristolactame BII and elliptinone exhibited strong cytotoxic activity. Aristolactame BII led to a cell cycle arrest depending on the p53 status of cancer cell lines.This valuation work is essential in an objective of protecting an endangered biodiversity like it’s the case in New Caledonia to allow the establishment of backup programs

Depuis les années 1950, l'intensification des pratiques agricoles concourt à une augmentation de la pression anthropique entraînant une raréfaction des espèces spécialistes des parcelles cultivées, ce qui contribue à l'érosion de la diversité biologique des agroécosystèmes. Parmi les espèces en déclin, on compte de nombreuses messicoles dont le bleuet (Centaurea cyanus L.), fleur emblématique des moissons. Or, cette espèce peut rendre des services écosystémiques comme hôte de prédateurs de ravageurs des cultures et ressource privilégiée de certains pollinisateurs qui justifieraient son maintien dans les champs. Nous étudions ici des facteurs biologiques qui pourraient potentiellement contribuer à son déclin : distribution spatiale, potentialité de croissance, diversité génétique des populations, survie des semences, système de reproduction. Nous avons montré, par deux campagnes de relevés, que C. cyanus n'est pas une espèce indicatrice de diversité floristique dans la parcelle cultivée. Toutefois, lorsque que le bleuet est rare dans une région, il est associé à d'autres messicoles peu fréquentes. Par contre, s'il est commun, il est associé aux zones ayant la plus forte diversité végétale. Une expérience de semis dans différents compartiments de l'agrosystème, en absence de traitements herbicides, a mis en évidence que la potentialité de croissance des bleuets est plus élevée dans le plein champ du blé que dans la moutarde et les interfaces blé/bordure. Cette croissance est limitée de manière variable par les communautés adventices présentes dans les compartiments hors champs (bordures). L'analyse de la diversité génétique à l'aide de marqueurs microsatellites de bleuets dans une petite zone agricole montre que les populations sont connectées par des flux de gènes importants. Les barrières écologiques telles que les chemins, semblent être des facteurs de structuration plus importants que la distance géographique séparant les populations. La répartition du bleuet dans le paysage agricole n'est donc pas aléatoire et apparaît dépendante de la fréquence de l'espèce dans la région ainsi que des différents éléments du paysage. Les caractéristiques du cycle biologique du bleuet ont été étudiées grâce à des expériences au champ et en serre. Nous avons montré que la longévité des akènes enfouis dans le sol chute rapidement après deux ans. Le cycle saisonnier de la dormance permet deux cohortes de levées (automne et printemps). L'étude du système de reproduction a permis de mettre en évidence que les pollinisateurs sont nécessaires pour la fécondation et que les populations sont majoritairement auto-incompatibles. Il existe cependant des individus pseudo auto-incompatibles mais leur fréquence n'est pas liée à la taille des populations ou à leur niveau d'isolement spatial. Par ailleurs, dès que le coefficient de consanguinité augmente dans les populations, la valeur phénotypique des individus baisse. La dépression de consanguinité s'exprime alors principalement pendant la phase de la germination. L'ensemble de ces caractéristiques biologiques peuvent s'avérer défavorables au bleuet dans les agroécosystèmes simplifiés actuels et ont pu entraîner son déclin dans certaines régions

Le diabète de type 2 est une maladie chronique dont l’incidence est en augmentation continuelle. Le risque de développer le diabète de type 2 chez les populations autochtones du Canada est de trois à cinq fois plus élevé que le reste de la population canadienne. La forêt boréale comporte plusieurs plantes médicinales ayant un potentiel pour le traitement ou la prévention du diabète. Certaines de ces plantes font partie de la médecine traditionnelle et alternative Crie. Des enquêtes ethnobotaniques ont amené notre équipe de recherche à identifier 17 extraits de plantes médicinales utilisées par les Cris d’Eeyou Istchee (Baie James, Québec) pour traiter les symptômes du diabète. Parmi ces extraits, certains ont montré des activités anti-diabétiques au niveau des cellules musculaires, des adipocytes et dans des études in vivo réalisées chez des animaux. Le but de cette thèse est d’élucider l’effet de ces 17 plantes sur l’homéostasie hépatique de glucose, d’identifier l’espèce la plus prometteuse et isoler ces constituants actifs. De même, le bleuet nain du genre Vaccinium angustifolium fait partie de la forêt boréale canadienne et est connu pour ses activités anti-diabétiques. Une biotransformation du jus de bleuet lui confère une activité antioxydante accrue et un profil biologique différent. Le deuxième but de cette thèse est d’élucider les mécanismes d’action par lesquels le jus de bleuet biotransformé (BJ) exerce son effet anti-diabétique et d’identifier ses principes actifs. Les résultats ont montré que trois extraits de plantes Cris se sont démarqués par leur effet sur l’homéostasie hépatique de glucose. Picea glauca exerce son effet en diminuant la production de glucose alors que Larix laricina agit en augmentant le stockage de glucose. Abies balsamea a montré le profil le plus prometteur, elle agit simultanément en diminuant l’activité de la Glucose-6-phosphatase (G6Pase) via la stimulation des voies insulino-dépendante et - indépendante et en augmentant l’activité de la Glycogène synthétase (GS) suite à la phosphorylation de la Glycogène synthase kinase-3. Le fractionnement de l’extrait d’Abies balsamea guidé par les deux bioessais a mené à l’isolation de trois composés actifs; l’acide abiétique (AA), l’acide déhydroabiétique (DAA) et le squalène (SQ). Les principes actifs ont montré le même mécanisme d’action que l’extrait brut en diminuant l’activité de la G6Pase et augmentant celle de la GS ainsi qu’en activant les voies de signalisation impliquées. Le DAA ii s’est démarqué par son effet le plus puissant et très comparable à celui de l’extrait d’Abies balsamea dans toutes les expériences. De son côté le BJ a montré un effet sur la diminution de la production hépatique de glucose, l’augmentation de son stockage ainsi que l’augmentation de son transport dans le muscle. Son fractionnement guidé par les bioessais a permis d’isoler sept fractions dont trois étaient les plus actives. L’identification des constituants de ces fractions actives a mené à isoler quatres composés phénoliques; l’acide chlorogénique, l’acide gallique, l’acide protocatéchique et le catéchol. Le catéchol s’est démarqué avec ses effets les plus puissants en diminuant l’activité de la G6Pase, augmentant celle de la GS et en stimulant le transport de glucose dans le muscle. Les résultats de cette thèse indiquent que la diminution de la production hépatique de glucose peut s’ajouter au profil anti-diabétique de certaines plantes médicinales Cries et surtout à celui d’A.balsamea dont les composés actifs peuvent aider dans le développement de nouvelles molécules anti-diabétiques. De plus, les résultats de cette thèse ont montré que l’activité antidiabétique du BJ implique le contrôle de l’homéostasie de glucose au niveau du foie et du muscle. L’identification du catéchol comme principe actif avec potentiel anti-diabétique prometteur pourra servir pour des fins thérapeutiques ultérieures.
Type 2 diabetes is a chronic disease for which incidence is continuously increasing. The risk of developing type 2 diabetes among Aboriginal people in Canada is three to five times higher than the rest of the Canadian population. The boreal forest has several medicinal plants with potential for the treatment or prevention of diabetes. Some of these plants are part of the Cree traditional and alternative medicine. Ethnobotanical surveys led our research team to identify 17 medicinal plant extracts used by the Crees of Eeyou Istchee (James Bay, Quebec) to treat symptoms of diabetes. Some extracts showed anti-diabetic activities in muscle cells, adipocytes and in vivo studies in animals. The aim of this thesis is to elucidate the effect of these 17 plants on hepatic glucose homeostasis, to identify the most promising species and isolate its active constituents. Similarly, Canadian lowbush blueberry, Vaccinium angustifolium.Ait, is part of the Canadian boreal forest and is known for its anti-diabetic activities. Biotransformation of blueberry juice gives it an increased antioxidant activity and a different biological profile. The second aim of this thesis is to elucidate the mechanisms of action by which biotransformed blueberry juice (BJ) exerts its anti-diabetic effect and identify its active constituents. The results showed that three Cree plants stood out with their effect on hepatic glucose homeostasis. Picea glauca exerts its effect by reducing glucose production whereas Larix laricina works by increasing its the storage. Abies balsamea showed the most promising profile, simultaneously and powerfully reducing glucose-6-phosphatase (G6Pase) involving both insulin-dependent and -independent pathways and stimulating Glycogen synthase (GS) via phosphorylation of Glycogen synthase kinase-3 (GSK-3). Bioassay-guided fractionation of Abies balsamea led to the isolation of three active compounds; Abietic acid (AA), dehydroabietic acid (DAA) and squalene (SQ). The active constituents have shown the same mechanism of action as the crude extract by decreasing the activity of G6Pase, increasing that of the GS and activating signaling pathways. DAA stood out for its most powerful effect close to that of the crude extract in all experiments. Our results showed that anti-diabetic activity of BJ involves decrease in hepatic glucose production, increase of storage and enhancement of glucose uptake in muscle. Its bioassayiv guided fractionation led to isolate seven fractions, three of which were the most active. Identification of components in the active fractions resulted in four isolated phenolic compounds; chlorogenic acid, gallic acid, protocatechuic acid and catechol. Catechol stood out with its most powerful effects by decreasing the activity of G6Pase, increasing the GS and stimulating glucose transport in muscle. Our results thus confirm that the reduction of hepatic glucose production likely contributes to the therapeutic potential of several anti-diabetic Cree traditional plant and especially that of Abies balsamea whose active compounds may help in the development of new anti-diabetic molecules. In addition, the results of this thesis showed that the anti-diabetic activity of BJ involves control of glucose homeostasis in the liver and muscle. Identification of catechol as an active compound with anti-diabetic promising potential can be used for future therapeutic purposes.

Le diabète de type 2 et l’obésité affectent la population mondiale et, de façon disproportionnelle, chez la population adulte crie d’Eeyou Istchee. Afin de contribuer à la documentation des activités antidiabétiques de 17 plantes médicinales de la forêt boréale traditionnellement recommandées pour traiter les symptômes du diabète, cette étude procède à l’évaluation de l’activité enzymatique de la lipase pancréatique par différentes espèces de plantes. De plus, une évaluation de l’activité enzymatique de la lipase pancréatique est réalisée avec des espèces antidiabétiques de la pharmacopée urbaine de Niamey (Niger) ainsi qu’avec des baies québécoises. Enfin, des composés phénoliques sont identifiés chez ces deux derniers groupes d’espèces végétales. Les résultats de ces études démontrent que la majorité des espèces évaluées ont un effet inhibiteur sur la lipase pancréatique in vitro. Les espèces ayant démontré les plus fortes activités inhibitrices sur la lipase pancréatique sont Kalmia angustifolia, Gaultheria hispidula et Acacia nilotica. Ainsi, cette étude permet d’appuyer la justesse des connaissances traditionnelles en ajoutant la documentation d’une activité antidiabétique des espèces végétales au répertoire scientifique.
Type 2 diabetes and obesity affect the global population and, disproportionately, the adult population of the Eeyou Istchee Cree. In order to contribute to the documentation of the antidiabetic activities of 17 medicinal plants of the boreal forest traditionally recommended for treating the symptoms of diabetes, this study evaluates the pancreatic lipase enzymatic activity of different plant species. In addition, an evaluation of the enzymatic activity of the pancreatic lipase is carried out with antidiabetic species of the urban pharmacopoeia of Niamey (Niger) as well as with Quebec berries. Finally, phenolic compounds are identified in these last two groups of plant species. Results of these studies demonstrate that the majority of the evaluated species have an inhibitory effect on pancreatic lipase in vitro. Species showing the strongest inhibitory activities towards pancreatic lipase are Kalmia angustifolia, Gaultheria hispidula and Acacia nilotica. Thus, this study supports the accuracy of traditionnal knowledge by adding the documentation of an antidiabetic activity of plant species to the scientific repertoire.

Une préoccupation essentielle traverse cette thèse: l'indifférence systémique de la Loi internationale sur la propriété intellectuelle a l'égard des savoirs traditionnels autochtones. De manière générale, un écart semble d'ailleurs croissant entre l'importance des accords internationaux sur les questions d'intérêt commercial et ceux de nature sociale. Les savoirs traditionnels autochtones sur les plantes médicinales sont particulièrement désavantagés dans ce système dichotomique puisqu'ils sont non seulement à l'origine d'énormes profits commerciaux mais se trouvent aussi au cœur de multiples croyances propres à ces sociétés. L'Accord sur les aspects des droits de propriété intellectuelle qui touchent au commerce (ADPIC) de l'Organisation mondiale du commerce (OMC) a cristallisé le souci de la législation internationale à l'égard d'une protection efficace des intérêts commerciaux. Deux années auparavant, la Convention sur la diversité biologique (CDB) était signée, traduisant une préoccupation à l'égard du développement durable, et elle devenait le premier accord international à tenir compte des savoirs traditionnels autochtones. On considère souvent que ces deux accords permettent l'équilibre du développement commercial et durable, requis par l'économie internationale. Après plus ample examen, on a plutôt l'impression que l'idée d'une CDB défendant, avec succès et efficacité, la nécessité du développement durable et des savoirs traditionnels autochtones contre les pressions opposées de l'ADPIC et de l'OMC est, au mieux, simpliste. La thèse explore également la fonction de la Loi sur les brevets dans la création d’industries, notamment pharmaceutique, et la manière dont ces industries influencent la législation nationale et en particulier internationale. De même, elle traite du rôle que jouent les brevets dans l'affaiblissement et la dépossession des peuples autochtones dotés de savoirs traditionnels sur les plantes médicinales, conduisant à une situation ou ces savoirs sont marginalisés ainsi que leurs détenteurs. La thèse aborde les failles institutionnelles du système juridique international qui permet une telle situation et indique l'urgente nécessité d'examiner attentivement les inégalités économiques et sociales au Nord comme au Sud, et non seulement entre eux. Finalement, la thèse suggère que la législation internationale gagnerait à s'inspirer des diverses traditions juridiques présentes à travers le monde et, dans ce cas particulier, peut être les détenteurs des connaissances traditionnelles concernant les plantes médicinales seront mieux servi par le droit des obligations.
The underlying theme of this thesis is the systemic indifference that exists within international intellectual property law towards Indigenous traditional knowledge. In general, there appears to be a widening gap between the importance international law accords to matters of commercial interest and those of a social nature. Indigenous traditional knowledge of medicinal plants is especially disadvantaged in this dichotomous system since it is not only representative of enormous commercial profits but it is also the core of many Indigenous belief and social systems. The crystallization of international law's preoccupation with the effective protection of commercial interests came in the form of the Trade Related Intellectual Property Rights (TRIPS) agreement incorporated into the World Trade Organization (WTO). Two years previously, the Convention on Biological Diversity (CBD) was signed, reflecting international law's perceived dedication to sustainable development and became the first international treaty to address Indigenous traditional knowledge. These two pieces of international law are often seen as balancing the commercial and sustainable development needs of the international economy. Upon further examination however, one is left the impression that the idea of the CBD effectively and successfully defending the needs of sustainable development and Indigenous traditional knowledge against pressure to the contrary from TRIPS and the WTO is simplistic at best. The thesis also explore the role patent law plays in the creation of modern industries, such as the pharmaceutical industry, and how these industries are able, through the power gained via patent law, to influence national and especially international legislation. Equally, it deals with the role patents play in disempowering peoples with Indigenous traditional knowledge of medicinal plants leading to a situation where such knowledge is marginalized along with its bearers. The thesis addresses the institutional shortcomings of the international legal system that allows such a situation to exist and suggests an urgent need to closely examine the social and economic inequalities within the North and South and not just between them. Finally the thesis suggests that international law needs to be guided by the many legal traditions available worldwide and in this particular case perhaps contract law is better suited to the needs of Indigenous traditional knowledge holders.