Domestication et diversification des arbres fruitiers pérennes : aperçu du genre Pyrus (Pyrus L.) par l’utilisation des outils de génomique des populations

Soutenance de thèse
 16/12/2025
 14:00:00
 Yuqi NIE, GQE-Le Moulon
 IDEEV, salle Carlson

Thèse dirigée par Madame Amandine CORNILLE et Madame Karine ALIX.

Mots-clés : Évolution, domestication, adaptation, génomique, culture pérenne, éléments transposables

Résumé

Les arbres fruitiers pérennes offrent des opportunités uniques pour explorer comment les espèces allogames à longue durée de vie ont évolué et répondent à la sélection humaine. Pourtant, leur histoire de domestication reste bien moins connue que celle des espèces annuelles. Cette thèse de doctorat étudie les processus démographiques et adaptatifs qui ont façonné la domestication des poiriers (Pyrus spp.) et met en lumière le rôle jusqu’ici négligé des éléments transposables (ET) dans l’évolution des espèces pérennes. Dans le chapitre I, j’ai analysé des données de reséquençage de génomes entiers à haute couverture provenant de 396 accessions de poiriers sauvages et cultivés, représentant des lignées occidentales et orientales. La modélisation démographique a révélé des goulots d’étranglement de domestication faibles, voire inexistants, et des flux de gènes importants entre les populations sauvages et cultivées. Les poiriers d’origine occidentale de dessert et à poiré (P. communis) sont issus de domestications indépendantes à partir de P. pyraster, tandis que les poiriers d’origine orientale (P. pyrifolia) ont subi des domestications distinctes en Chine et au Japon. Des analyses de sélection ont permis d’identifier des signatures spécifiques à la lignée et à l’usage, associées à la texture des fruits, au métabolisme et à l’immunité. Contrairement à l’hypothèse classique du « coût de la domestication», les poiriers cultivés présentent moins de variants délétères que leurs apparentées sauvages, probablement grâce à une élimination efficace par sélection et introgression. Les insertions d’éléments transposables reflètent la structure des populations et sont parfois colocalisées avec des gènes candidats soumis à sélection, suggérant une contribution modeste mais mesurable à l’évolution adaptative. Au chapitre II, j’ai examiné comment la biologie des plantes ligneuses vivaces à propagation clonale — caractérisées par une longue durée de vie, des systèmes d’allogamie et une reproduction végétative — a façonné leur paysage génomique. Nous montrons ici que les éléments transposables (ET), longtemps considérés comme des parasites génomiques, agissent comme des agents dynamiques d’innovation chez les cultures pérennes, influençant leur évolution structurale, régulatrice et adaptative. L’intégration de la génomique des populations d’ET aux analyses démographiques et de l’impact de la sélection offre un cadre puissant pour comprendre comment les génomes des plantes pérennes évoluent sous l’effet de la domestication et des pressions environnementales. Ce travail contribue à une meilleure compréhension de la domestication des plantes pérennes, démontrant que des interactions complexes entre la démographie (incluant le flux de gènes et la dérive génétique) et la variation induite par les ET ont façonné des événements évolutifs indépendants chez le poirier. Il souligne la nécessité d’intégrer les ET aux études de génomique des populations de plantes pérennes pour appréhender pleinement les mécanismes qui sous-tendent leur adaptation et leur résilience face aux changements globaux.

Composition du jury

• M. Jérôme DUMINIL, IRD - Université de Montpellier, rapporteur
• M. Armel SALMON, Université de Rennes, rapporteur
• Mme Sophie NADOT, Université Paris-Saclay, examinatrice
• Mme Morgane ROTH, INRAE - Avignon Université, examinatrice
• M. Clément GILBERT, CNRS - Université Paris-Saclay, examinateur