Génétique des populations et modèles architecturaux et

Thèse de doctorat
présentée par
Domohina ANDRIANASOLO
GENETIQUE DES POPULATIONS ET MODELES D’ARCHITECTURE
ET DE PRODUCTION VEGETALE.
Application à la préservation des ressources génétique des Mascarocoffea.
RESUME
Les espèces de Mascarocoffea (61 sur 124 décrites endémiques de Madagascar) sont fortement menacées
d’extinction à cause de la réduction considérable des surfaces forestières à Madagascar. En vue de leur
préservation, l’évaluation du niveau de diversité dans la collection de Mascarocoffea de la station de
Recherche du FOFIFA à Kianjavato comparé à celui de quatre populations en in situ a été faite. Le niveau de
diversité des populations en collection est plus important que celui en in situ dont l’hétérozygotie observée
est similaire avec une importante richesse allélique. La modélisation de la croissance et du développement
des jeunes individus de ces populations par le modèle GreenLab a permis d’appréhender la mise en place de
la structure de la plante en accord avec la variabilité architecturale interspécifique chez les populations
étudiées à différents stades de développement. Un bon ajustement sur la croissance a été obtenu par la
calibration des populations étudiées dans le dispositif expérimental. L'évolution de la variable clé du modèle
GreenLab, le rapport source-puits (Q/D) en fonction du temps pour les 7 populations ajustées a montré que la
production de beaucoup plus d’organes influence l’évolution du rapport Q/D au court du temps. Ce rapport
affecte la taille des organes et l'architecture des Mascarocoffea. Un essai sur des individus adultes poussant
dans des milieux différents (ex et in situ) dont les paramètres morphologiques, architecturaux et génétiques
ont été déterminés dans cette étude, permettrait de déterminer la réponse des plantes selon l’environnement
dans lequel elles poussent et de faire une optimisation du modèle. La détection des individus hybrides aussi
bien in situ qu’en collection permet de voir ultérieurement la conséquence sur la structure de la plante et
d’envisager d’intégrer les paramètres génétiques dans le modèle….
Mots-clefs : diversité génétique ; croissance ; Madagascar ; variabilité architecturale ; Greenlab ;
modélisation ; Mascarocoffea
ABSTRACT
Mascarocoffea species (61 / 124 described, endemics to Madagascar) are highly endangered because of the
considerable Madagascar area forest reduction. For their preservation, assessment of the Mascarocoffea
diversity level in the FOFIFA Kianjavato Collection Research Station compared to four in situ populations
was made. The collection population’s diversity level is larger than that in situ, observed heterozygosity is
similar with a significant allelic richness. Modeling the young individuals in these populations’ growth and
development by the GreenLab model helped to understand the development of the plant structure in
accordance with the interspecific architectural variability in studied populations at different development
stages. A good fitting on growth was obtained on the populations studied in the experimental plot. The
evolution of the GreenLab model key variable, the source-sink ratio (Q / D), showed that the production of
many more organs influences the ratio Q / D evolution in time. This variable affects organ size and
Mascarocoffea architecture. An essay on adult individuals growing in different environments (in and ex situ),
whose morphological, genetic and architectural parameters were determined in this study, would allow the
plants response in terms of architecture depending on the environment in which they grow and to optimize
the model. The detection of hybrid individuals in both in situ and at the collection would detect hybrids
characters on the plant structure and consider integrating genetic parameters in the model....
Keywords : genetic diversity ; growth ; Madagascar ; architecture variability ; Greenlab ; model ;
Mascarocoffea
Université Montpellier II, Sciences et Techniques du Languedoc - DRED - 3ème Cycle
Place Eugène Bataillon - 34095 Montpellier Cedex 5 - Tél. 04.67.14.30.23 - Fax. 04.67.14.48.48
Thèse de doctorat financé par la fondation AGROPOLIS Montpellier, en partenariat avec :
L’UMR AMAP, CIRAD
Le FOFIFA « Programme Café », à Madagascar
L’UMR DIADE, IRD Montpellier
L’Ecole Centrale de Paris-Equipe projet Digiplante
L’UMR AMAP : groupe des experts en architecture et dans la modélisation mathématique de
la plante.
- L'équipe FOFIFA ayant une expertise dans la connaissance in situ des espèces de
Mascarocoffea et de leur gestion ex situ.
- L'UMR DIADE, travaillant dans la diversité génétique des caféiers et la génomique
- L'équipe DIGIPLANTE INRIA de l’ECP pour la modélisation de la croissance des plantes.
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Titre de la thèse : Génétique des populations et modèles architecturaux et fonctionnels de la
croissance des plantes. Application à la préservation des ressources génétiques des
Mascarocoffea (Caféiers natifs de Madagascar).
Soutenance le 14 décembre 2012 à 10h00
Lieu : Amphi IRD 911, avenue Agropolis BP 64501 34394 Montpellier cedex
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M. Engelmann Florent
M. de Reffye Philippe
Mme Jeannoda Vololoniaina
M. Paul-Henry Cournède
M. CILAS Christian
M. RAKOTOMALALA Jean Jacques
Composition du Jury :
DR
Directeur de thèse
DR
Rapporteur
DR
Rapporteur
DR
Examinateur
DR
Examinateur
DR
IRD
UMR AMAP CIRAD
Université d'Antananarivo Madagascar
Ecole centrale de Paris
CIRAD
FOFIFA Madagascar