Origines, domestication et diversification variétale chez l’olivier (Olea europaea L.) à l’ouest de la Méditerranée

Origins, domestication and varietal diversification in Olive (Olea europaea L.) in western Mediterranean area.

• Auteur / Autrice : Hicham Haouane
• Direction : Bouchaïb Khadari, Cherkaoui El Modafar
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Evolution, Ecologie, Ressources Génétiques, Paléontologie
• Date : Soutenance le 22/12/2012
• Etablissement(s) : Montpellier, SupAgro en cotutelle avec Université Cadi Ayyad (Marrakech, Maroc). Faculté des sciences et techniques Guéliz
• Ecole(s) doctorale(s) : Systèmes Intégrés en Biologie, Agronomie, Géosciences, Hydrosciences, Environnement (Montpellier ; École Doctorale ; 2009-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Amélioration Génétique et Adaptation des Plantes méditerranéennes et tropicales
• Jury : Président / Présidente : Mohamed Ater
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Abdelkarim Filali Maltouf, Yildiz Aumeeruddy-Thomas
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Guillaume Besnard, Abdelhamid El Mousadik

Mots clés

Mots clés libres

Olea europaea L.

Marqueurs SSR markers

Domestication

Ethnobiologie

ADN chloroplastique

Diversification

Olea europaea L.

SSR markers

Domestication

Ethnobiology

Chloroplast DNA polymorphisme

Diversification

Résumé

Les oliviers cultivés et leurs parents sauvages (oléastres), représentent deux variétés botaniques de l'espèce Olea europaea, subsp. var. europaea et var. sylvestris, respectivement. Selon des études génétiques et archéobotaniques antérieures, l'existence de populations d'oléastres dans l'est et l'ouest du bassin méditerranéen remonte à avant le néolithique. La domestication de l'olivier aurait eu lieu au moins dans ces deux zones. Néanmoins, la lignée maternelle qui caractérise les oléastres de l'est de la Méditerranée est majoritaire au sein des variétés méditerranéennes. Une telle signature génétique est probablement le résultat de migrations humaines essentiellement d'est en ouest. En dépit de ces travaux, les origines et les processus de diversification à l'ouest de la méditerranée demeurent méconnus. L'objectif de cette thèse est d'étudier les origines et les processus de diversification chez l'olivier à l'ouest de la Méditerranée. Deux hypothèses sont formulées: (i) une co-existence entre variétés sélectionnées localement et variétés introduites à partir de l'est de la Méditerranée et maintenues par clonage, (ii) une sélection à partir des formes de l'est introgressées par les populations locales à l'ouest de la Méditerranée. Dans une première partie, nous avons examiné les processus de diversification par une analyse des pratiques paysannes à une échelle localisée et dans une zone d'extrême diffusion : le Maroc. Il s'agissait de comprendre comment les paysans traitent la diversité variétale dans un contexte fortement impacté par une seule et même variété, la ‘Picholine marocaine'. Sur la base d'enquêtes semi-dirigées menées auprès des paysans dans les agro-écosystèmes traditionnels et selon une approche d'ethnobiologie, nous avons mis en évidence l'importance des logiques de classifications locales (usage, origine, âge, conservation de l'huile, méthode de propagation…) dans le traitement, le maintien et la gestion de la diversité variétale. Nos résultats montrent la présence d'un système de dénomination basée sur des catégories englobantes où les types d'oliviers sont regroupés sous des noms génériques en fonction des critères socioculturels et techniques plutôt que sur des critères morphologiques. Nous avons montré que ces catégories sont définies par des contours permissifs permettant aux types d'oliviers d'être classées dans plusieurs catégories. Nous soutenons l'hypothèse que ce système de classification permet de maintenir la diversité et est une force motrice pour la diversification variétale dans ces agro-écosystèmes caractérisés par une faible diversité d'oliviers. Dans une seconde partie, nous avons examiné les processus de diversification variétale par une approche basée sur la phylogéographie à l'échelle de la Méditerranée. Les analyses génétiques des variétés méditerranéennes d'olivier basées sur l'utilisation des marqueurs microsatellites nucléaires et chloroplastiques selon une approche bayésienne montrent une structure génétique est-ouest. La plupart des variétés de l'ouest de la méditerranée ont une lignée maternelle de l'est mais un génome nucléaire proche du "pool" génétique de l'ouest de la Méditerranée, ce qui indique une sélection à partir des formes de l'est introgressées par le "pool" génétique ouest et suggère que la sélection des oliviers à partir du semis n'a pas cessé aux premières étapes de domestication. Nos analyses sur les pratiques paysannes montrant que l'oléastre issu de semis fait partie intégrante de l'agro-écosystème et fait l'objet de sélection et d'usage (greffage sur oléastre, utilisation de l'huile de l'oléastre), ce qui plaide en faveur de l'hypothèse de l'introgression. En adoptant l'approche ABC (Approximative Bayesianne Computation), nous montrons que le scénario basé sur l'introgression des oliviers de l'est par les oléastres de l'ouest est le plus probable avec une introgression.

Olive cultivars and their wild relatives (also named oleasters) represent two botanical varieties of Olea europaea subsp. europaea, respectively var. europaea and var. sylvestris. Archaeobotanical and genetic studies showed the occurrence of Oleasters populations in east and west Mediterranean areas before the Neolithic. The domestication of the olive tree has taken place at least in these two areas. However, the maternal lineage that characterizes the eastern Mediterranean oleasters predominates among Mediterranean olive varieties. Such genetic signature is probably the result of human migrations mainly from east to west. Nevertheless, the origins and processes of olive diversification in the western Mediterranean remain unknown. The objective of this thesis is to study the origins and processes of olive diversification in the western Mediterranean areas. Two assumptions are formulated: (i) a co-existence between locally selected and introduced olive varieties from the eastern Mediterranean and maintained by cloning, (ii) a selection from the eastern olive varieties and their introgression by local populations of the western Mediterranean pool. Firstly, we examined the process of olive diversification through analysis of farming practices on a localized scale and in an area of extreme diffusion, in Morocco. Our aim is to understand how farmers treat the olive varietal diversity in a highly impacted context by a single variety, the ‘Picholine marocaine'. Based on semi-structured surveys conducted with farmers in traditional agro-ecosystems and using an approach of ethnobiology, we highlighted the importance of local classification logic (use, origin, age, conservation oil, propagation methods ...) in the treatment, maintenance and management of the varietal diversity. Our results show the presence of a naming system based on inclusive categories which olives types are grouped under generic names based on cultural and technical criteria rather than morphological criteria. We have shown that these categories are defined by permissive contours allowing the olive types to be classified in several categories. We support the hypothesis that this classification system helps to maintain diversity and is a driving force for varietal diversification in these agro-ecosystems characterized by a low diversity of olive trees. Secondly, we examined the varietal olive diversification process by an approach based on a phylogeographic study at a Mediterranean scale. Genetic analyses of Mediterranean olive varieties based on the nuclear and chloroplast microsatellites markers and a Bayesian approach show an east-west genetic structure. Most of western olive varieties have a maternal lineage of the oleasters Mediterranean east, but a nuclear genome close to the gene pool of western Mediterranean, indicating a selection from the eastern forms that were introgressed by the western Mediterranean gene pool and suggests that selection from seedling has not ceased in the early stages of domestication. Our analyzes on the farmers' practices show that oleasters from seedling is an integral part of the agroecosystem and are subject to selection and use (grafting, use of oil oleasters), which argues in favor of the introgression hypothesis. By adopting the ABC approach (Approximate Computation Bayesianne), we show that the scenario based on the introgression of olive varieties of the east by the western oleasters is the most likely scenario. We enrich the knowledge about the domestication process in the western Mediterranean by crossing analysis of farmers' practices and phylogeographic study of olive trees in the Mediterranean basin. Results were discussed with respect to ex-situ versus in-situ conservation and with the questions raised by the evolution of plant diversity involving clonal and sexual propagation.