Les patrons de variation au sein des espèces d'arbres résultent d'évolutions complexes dont certaines sont particulièrement liées à la condition d'arbre. Si les facteurs expliquant cette variabilité ont été abordés pour les espèces des zones tempérées, ils restent encore peu connus pour des espèces fruitières des zones tropicales sèches offrant des particularités sur le plan adaptatif et relevant d'un processus de domestication ancien. Pour répondre à cet enjeu, l'objectif scientifique de cette thèse est de mieux comprendre l'impact des facteurs évolutifs sur la variabilité au sein d'une espèce d'arbre en zone soudano-sahélienne. Nous nous sommes intéressés à Vitellaria paradoxa (karité), une espèce jouant un rôle économique majeur par la production de beurre a partir des graines, dont l'aire de distribution s'étend du Sénégal à l'Ouganda sous la forme de peuplements naturels et agroforestiers. Dans une approche phytogéographique basée sur l'analyse du polymorphisme de marqueurs moléculaires supposés neutres (microsatellites chloroplastiques et nucléaires, et régions intergéniques du chloroplaste) et sur la modélisation des niches écologiques du Karité à différentes périodes du Quaternaire, nous mettons en évidence l'impact des perturbations liées aux dernières glaciations (il y a 20000 ans) sur la diversité génétique de l'espèce. Dans une seconde approche méthodologique, nous étudions l'impact des déterminants environnementaux sur la variabilité des constituants chimiques des graines de Karité, permettant d'énoncer de nouvelles hypothèses. Enfin, nous nous intéressons a l'expression du polymorphisme de gènes candidats, codant les enzymes stéaroyl-ACP-désaturase (SAD) et homogentisate phytyltransférase (HPT), en relation avec la variabilité de la composition chimique en acides gras et en tocophérols des graines. Les résultats obtenus permettent notamment de discuter de l'impact de la sélection naturelle, de la domestication et de la dérive génétique, et d'apporter d