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Caractériser l'organisation de la diversité génétique par une approche phylogéographique participe à une meilleure connaissance des processus évolutifs affectant les populations de plantes. La présente thèse s'est attelée à comprendre dans quelle mesure les variations paléoenvironnementales ont pu modeler la structure génétique d'une espèce commerciale africaine, Milicia excelsa (Welw) C.C. Berg. La résilience des plantes étant aussi liée à leurs traits d'histoire de vie, l'étude a également eu pour objectif de décrire les caractéristiques reproductives de l'espèce, afin de les mettre en relation avec les patrons de diversité observés. L'analyse phylogéographique a été réalisée quasiment à l'échelle de l'aire de distribution de M. excelsa, à l'aide de marqueurs nucléaires et chloroplastiques. La caractérisation autécologique par contre a été limitée à une population située au Sud-Est du Cameroun. M. excelsa étant généralement confondu avec une espèce morphologiquement très proche, M. regia (A. Chev) C.C. Berg, une vérification de la proximité morpho-génétique des deux taxons a d'abord été effectuée. Elle a confirmé une forte ressemblance botanique entre les deux taxons. De plus, une assignation bayésienne et une analyse de l'isolement reproductif ont suggéré l'existence de croisements interspécifiques, mais uniquement dans une direction : les hybrides affichaient le morphotype M. regia. Assez étrangement aussi, l'Afrique subsaharienne à l'Est du Ghana ne présente que le morphotype M. excelsa, alors que M. regia, davantage adapté aux forêts humides, aurait dû être présent aussi dans le bassin du Congo. Les populations occidentales de M. excelsa à partir du Nigéria s'avèrent bien différenciées génétiquement de celles d'Afrique Centrale, aussi bien au niveau de l'ADN nucléaire (ADNn) que chloroplastique (ADNcp). Il n'existe pas d'haplotype partagé entre l'Afrique Centrale et l'Afrique de l'Ouest, résultat surprenant dans la mesure où de fortes distances de dispersion génique ont été déterminées, concordant avec le comportement des principaux animaux disperseurs observés : la chauve-souris Eidolon helvum et les perroquets Psittacus erithacus et Agapornis swindernianus. Par ailleurs, l'existence de pools géniques bien différenciés au Gabon et au sud de la R.D. du Congo en particulier, et l'accumulation de mutations au sein des clusters Ouest et Centre-africains tendent à confirmer l'hypothèse de refuges forestiers. A une échelle spatiale bien plus limitée, les patrons de structure génétique semblent aussi faiblement influencés par des temps de reproduction divergents entre individus en sympatrie. On retiendra enfin que les niveaux de diversité génétique estimés au sein des pools géniques ne sont pas moins importants que ceux observés chez d'autres espèces arborées. Si la phylogéographie permet d'inférer sue l'histoire de la végétation, elle nécessite souvent la disponibilité de données écologiques ou biologiques pour la validation de certaines incertitudes. De telles données font souvent défaut pour les écosystèmes tropicaux et la présente thèse a fait ressortir des questions et perspectives pour les recherches futures, aussi bien en ce qui concerne la morphologie que la phylogéographie de Milicia.