VA2 BAILLEUL DIANE 02042012

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UNIVERSITE PARIS-SUD
ÉCOLE DOCTORALE : Sciences du Végétal : du gène à l’écosystème
Laboratoire Ecologie, Systématique et Evolution
DISCIPLINE Ecologie
THÈSE DE DOCTORAT
soutenue le 02/04/2012
par
Diane BAILLEUL
Dispersion des graines de colza (
Brassica napus
L.)
et origines des populations férales dans un
agroécosystème
Directeur de thèse : Jane LECOMTE Professeur (Université Paris-Sud)
Co-directeur de thèse : Sébastien OLLIER Maître de Conférence (Université Paris-Sud)
Composition du jury :
Président du jury : Pierre CAPY Professeur (Université Paris-Sud)
Rapporteurs : Jean-François ARNAUD Professeur (Université Lille 1)
Pierre-Olivier CHEPTOU Chargé de recherche (CNRS/CEFE Montpellier)
Examinateurs : Claire LAVIGNE Directrice de recherche (INRA Avignon)
Antoine MESSEAN Chargé de recherche (INRA Grignon)

Commencer mes remerciements par énoncer qu’une thèse ne se fait pas toute seule mais grâce
à la contribution de tout un florilège de personnes est un poncif navrant mais vrai. La
recherche, comme je l’ai vécue jusqu’à présent et comme je la perçois, est une suite de
rencontres, formelle comme les diverses réunions, moins formelles comme une rencontre
pendant un colloque, une interaction devant un poster, une discussion au détour d’une tasse de
thé … Je tiens de façon sincère et -non formelle- à remercier tous ceux qui, d’une manière ou
d’une autre, ont contribué à faire de cette thèse ce qu’elle est.
J’ose comparer l’élaboration d’une thèse à la construction d’un immeuble gigantesque à
l’américaine, où collaborent une armée de personnes aux compétences diverses. Elles se
succèdent pour la faire émerger du sol, étage après étage, et la faire tenir droit debout.
Tout d’abord j’aimerai remercier les architectes de cette thèse, mes chefs (pardon, mes
directeurs de thèse) Jane Lecomte et Sébastien Ollier. Véritables maîtres d’œuvre multi-
compétents. Vous avez posé les fondations en béton armé de mon travail. Vous avez suivi
patiemment et régulièrement les différentes étapes de son avancement, en me laissant une
certaine liberté sur les formes et les moyens empruntés, tout en veillant à la solidité de
l’ensemble.
Je remercie également mes collègues qui ont travaillé sur les immeubles d’à côté, mais aussi
parfois sur le mien : Gwendal Restoux et Antoine Gardarin. J’aimerai remercier ensuite les
experts extérieurs que nous avons consulté sur différents points de la construction : Sylvie
Huet, expert es modèles GLM, Aurélie Garnier, expert es modélisation flux de graines et
Céline Devaux, expert es assignations, qui ont eu la patience de me montrer la voie dans des
branches que je maîtrisais moins et ont été à l’écoute de toutes mes questions et de mes
interrogations les plus diverses. Je remercie aussi les experts indépendants Thibaud Jombard
et John Nash, consultés à propos de R, l’outil qui a permis de monter les étages de cette thèse.
Tout un tas d’intérimaires-stagiaires se sont succédés sur ce chantier : Yann Pottier, qui a
défriché l’étude des génotypes sur la base de leurs fréquences alléliques, Aurélien Saghaï, qui
a travaillé sur l’hétérogénéité des champs et des populations, ma précieuse stagiaire Fanny
Loesch, que j’ai trainée -à moins que ce ne soit l’inverse- sur le terrain, et la courageuse
Clarisse Pellé, qui a pris soin des graines et des plantules récoltées.
Je tiens à remercier tous ceux et celles qui ont préparé le terrain : Fabrice Pessel, Sandrine
Pivard, Céline Devaux et Aurélie Garnier, sans lesquelles ma tour n’aurait pas pu voir le jour.
Merci aux membres du comité d’évaluation des politiques publiques (pardon, de mon comité
de thèse) qui ont appuyé mon expérimentation et qui m’ont aiguillé patiemment. Merci aux
membres du jury d’avoir accepté de juger des qualités de cette construction.
Un grand merci aux conseillers floristiques, Christian Raquin et Lionel Saunois, au conseiller
GeneMapper Juan Fernandez et à Nathalie Frascaria, Directrice des Relations Humaines.
Merci aux conseillers agronomes du Cetiom : André Merrien, Jean-Pierre Palleau et Etienne
Pilorgé pour leurs aides et nos conversations passionnantes. Merci aux habitants de Rhodon et
Mr. Le Maire Claude Peschard pour cet inoubliable 14 Juillet 2010. Merci aux agriculteurs

dont les tracteurs et les bennes ont évité nos pièges, et même à ceux qui ont joué à rouler
dessus. Merci à notre directrice des informations et correspondante locale de la Nouvelle
République pour l’article dans le journal sus-cité.
J’oublie de remercier de nombreux ouvriers qui travaillaient dans le même quartier sur leurs
propres chantiers, et qui ont contribué de quelque manière que ce soit à rendre ces 3 années de
construction plus enrichissantes d’un point de vue personnel. Que ce soit à la pause-café, à la
pause repas, au détour d’un couloir, sur le parking, devant un gâteau, en pleine partie de laser-
game, pendant une discussion sur les méandres de R, tous ces moments ont été plus
bénéfiques pour mon moral que les deux carrés de chocolat quotidiens recommandés.
Il y a aussi de nombreuses personnes que j’oublie de remercier, la honte de l’oubli me
poursuivra longtemps. Aussi, de manière générale, merci à toutes les personnes avec
lesquelles mes rapports furent aussi instructifs qu’enrichissants. C’est une réalisation
imparfaite, j’en suis consciente, mais elle existe et tient droit debout.

1
Introduction ............................................................................................................................................. 3
Partie 1 : Les agroécosystèmes ........................................................................................................... 7
Partie 2 : Le colza, une plante modèle pour l’étude des flux de (trans)gènes .................................. 29
Partie 3 : Démarche de la thèse ........................................................................................................ 41
Chapitre 1 : Diversité génétique du colza à l’échelle d’un agroécosystème .................................. 45
A. La variété, l’unité de la biodiversité des plantes cultivées ........................................................... 49
B. Problématique ............................................................................................................................... 50
C. Présentation de la zone d’étude et des données récoltées .......................................................... 53
D. L’utilisation des marqueurs moléculaires pour identifier les variétés .......................................... 57
E. Les données disponibles pour l’étude ........................................................................................... 63
F. Méthodes d’assignation ................................................................................................................ 67
G. Etude des variétés commerciales de colza ................................................................................... 69
H. Etude de l’hétérogénéité des champs et des populations ........................................................... 77
I. Résultats ......................................................................................................................................... 85
J. Discussion ....................................................................................................................................... 97
K. Perspectives ................................................................................................................................. 104
Chapitre 2 : Modélisation de la dispersion efficace des graines de colza .................................... 107
A. Objectifs de ce travail .................................................................................................................. 115
B. Données et Méthodes ................................................................................................................. 117
C. Résultats ...................................................................................................................................... 129
D. Discussion .................................................................................................................................... 139
E. Synthèse ...................................................................................................................................... 144
F. Perspectives ................................................................................................................................. 145
Chapitre 3 : Estimation du nombre de graines de colza dispersées sur les bords de route à partir
des bennes de récolte ......................................................................................................................... 147
A. Contexte ...................................................................................................................................... 151
B. Objectifs ...................................................................................................................................... 153
C. Synthèse des résultats ................................................................................................................. 155
D. Perspectives ................................................................................................................................ 156
Synthèse générale ............................................................................................................................... 179
Bibliographie........................................................................................................................................ 187
Annexes ............................................................................................................................................... 205