Structure génétique des populations de souris à pattes blanches en
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Structure génétique des populations de souris à pattes blanches en milieu fragmenté: Impacts du réchauffement climatique et de la fragmentation sur la propagation de la maladie de Lyme Genetic structure of white-footed mouse populations from sky-islands in southern Québec: impact of climate warming and fragmentation on the spread of Lyme Disease Anita Rogic M.Sc., Redpath Museum, McGill University Directrice: Dr. Virginie Millien Co-Directeur: Dr. François-Joseph Lapointe Plan de la présentation • • • • Introduction Objectifs Méthodologie Pertinence du projet Introduction • Changement climatique – Climat de la Terre: 0.6⁰C – Latitudes plus au nord • Région de la Montérégie (années 1970) – Période d’agriculture: 0.8⁰C – Septembre: 2.8⁰C Montérégie WWG©2009 Almaraz et al., 2008 Introduction • Importance de l’agriculture en Montérégie – Depuis les années 1800, explose pendant les années 1940 – Décroissance marquée des forêts (70%) – Aujourd’hui: montagnes (intrusions de magma) et forêts fragmentées en îlots Mont St. Hilaire Rougemont McGill University © 2010 Yamaska NASA Earth Observatory 2007 Wampach, 1988; Almarez et al., 2008 Introduction • Changement climatique influence les milieux écologiques • Montérégie: – Les plantes, animaux et l’agriculture sont affectés – Morphologie et dispersion de Peromyscus • 2 espèces au Québec, très similaires & réparties à travers l’Amérique du Nord P. maniculatus Wagner (1845) © Public Health Image Library, 2009 P. leucopus Rafinesque (1818) Patrick Coin, 2010 P. maniculatus P. leucopus Wilson & Ruff, 1999 Myers et al., 1996; Millien et al., 2010; O’Neill et al., 2010 Peromyscus • P. leucopus accroît son étendue géographique (15 ans) – Changement climatique – P. maniculatus supplanté localement • Régions des Grands Lacs – 417 vs. 3466 piégés Myers et al., 2009 Peromyscus leucopus • Pertinence scientifique – maladie de Lyme – Réservoir de première importance (Borrelia burgdorferi) – Tique infectée hôte infecté – 75-95% larves & 25-30% nymphes Taina Litwak, 2008 Stades de vie de la tique Ixodes scapularis scienceblogs.com, 2006 Stanek et al., 2002; Ostfeld, 2011 Maladie de Lyme • Plusieurs cas en Montérégie – Maladies à déclaration obligatoire (MADO) • Maladie de Lyme se propage au nord – – – – En 2020, tiques à proximité de la ville de Québec Expansion au nord I. scapularis + P. leucopus Risque élevé de B. burgdorferi en Montérégie Aucunes études concernant le flux génétique Ogden et al., 2006 Climat, fragments et barrières • Aménagement continu vs. aménagement fragmenté Limite de distribution future Temp ↑ Limite de distribution présente • Prédictions difficiles concernant les milieux fragmentés • Barrières: rivières, routes et champs agricoles Les besoins • P. leucopus prospère en milieu fragmenté • S’établît rapidement en Montérégie • Les études sur la génétique des populations profiteront a la surveillance de la maladie de Lyme: – – – – – Type de déplacement entre fragments? Populations génétiquement isolées entre fragments? Barrières agissant sur le flux génétique? Test de l’ hypothèse des populations source-puits Gestion de la maladie de Lyme Objectifs • Analyser la dispersion de P. leucopus en Montérégie • Étude génétique des populations – Souris piégées – Établir le flux génétique, dispersion – Combiner les études Sites de cueillette des données et barrières Site 19 Site 25 116 Site 22 % Forest Cover Site 18 Site 9 < 25% Site 6 & 10 > 80% Yamaska River Site 3 61% - 80% 41% - 60% Site 8 25% - 40% 112 4 montagnes 7 fragments Site 24 Site 17 Richelieu River 10 Site 15 & 16 0 2.5 5 10 Kilometers Prepared by Anita Rogic (with help from Dan Suter and Émilie Roy-Dufresne) Redpath Museum, McGill University Système d'information écoforestière (SIEF), NAD83 Ministère des Ressources naturelles et Faune du Québec Sites de cueillette des données et barrières Site 19 Site 25 116 Site 22 % Forest Cover Site 18 Site 9 < 25% Site 6 & 10 > 80% Yamaska River Site 3 61% - 80% 41% - 60% Site 8 25% - 40% 112 4 montagnes 7 fragments Site 24 Site 17 Richelieu River 10 Site 15 & 16 0 2.5 5 10 Kilometers Prepared by Anita Rogic (with help from Dan Suter and Émilie Roy-Dufresne) Redpath Museum, McGill University Système d'information écoforestière (SIEF), NAD83 Ministère des Ressources naturelles et Faune du Québec Méthodologie • Récolte des données – ≈35 spécimens par sites – 393 specimens de souris au total – Analyses des spécimens en cours Méthodologie Génétique • Phénol/Chloroforme • Identification de l’espèce (Tessier et al., 2004) • Microsatellites (11) – Variable, couramment utilisés et facile à amplifier – Chirhart et al. (2000) PMl01, PMl03, PMl04, PMl05, PMl06, PMl09, PMl11, PMl12 – Schmidt et al. (1999) PLGT58, PLGT66, PLGATA70 Analyses statistiques • Génotypage au Centre d’Innovation Génome Québec • GeneMarker v. 1.91 pour déterminer les variations alléliques • Analyses génétiques – Analyses intra et inter populations – HO et HE, équilibre Hardy-Weinberg – Tester la dérive génétique entre populations (FST), groupes génétiquement distincts (K) – “Déséquilibre de liaison”, “Analyses Bayésiennes de classification” Analyses • Isolement par la distance entre les différents sites – différences génétiques corrélées à l’éloignement géographique Paysage fragmenté Paysage continu Vandergast et al. (2009) Effet de barrières? Site 19 Site 25 116 Site 22 % Forest Cover Site 18 Site 9 < 25% Site 6 & 10 > 80% Yamaska River Site 3 61% - 80% 41% - 60% Site 8 25% - 40% 112 4 montagnes 7 fragments Site 24 Site 17 Richelieu River 10 Site 15 & 16 0 2.5 5 10 Kilometers Prepared by Anita Rogic (with help from Dan Suter and Émilie Roy-Dufresne) Redpath Museum, McGill University Système d'information écoforestière (SIEF), NAD83 Ministère des Ressources naturelles et Faune du Québec Flux génétique isolé ou non restreint? Site 19 Site 25 116 Site 22 % Forest Cover Site 18 Site 9 < 25% Site 6 & 10 > 80% Yamaska River Site 3 61% - 80% 41% - 60% Site 8 25% - 40% 112 4 montagnes 7 fragments Site 24 Site 17 Richelieu River 10 Site 15 & 16 0 2.5 5 10 Kilometers Prepared by Anita Rogic (with help from Dan Suter and Émilie Roy-Dufresne) Redpath Museum, McGill University Système d'information écoforestière (SIEF), NAD83 Ministère des Ressources naturelles et Faune du Québec Populations Source-Puit? µ Site 19 Site 25 116 Site 22 % Forest Cover Site 18 Site 9 < 25% Site 6 & 10 > 80% Yamaska River Site 3 61% - 80% 41% - 60% Site 8 25% - 40% 112 4 montagnes 7 fragments Site 24 Site 17 Richelieu River 10 Site 15 & 16 0 2.5 5 10 Kilometers Prepared by Anita Rogic (with help from Dan Suter and Émilie Roy-Dufresne) Redpath Museum, McGill University Système d'information écoforestière (SIEF), NAD83 Ministère des Ressources naturelles et Faune du Québec Pertinence • Déterminer le flux génétique de P. leucopus • Meilleure compréhension des effets de la fragmentation sur la dispersion des populations dans un contexte de changement climatique • Propagation possible de la maladie de Lyme et sa gestion John Yunger, 2007 Remerciements Dre Virginie Millien et Dr François-Joseph Lapointe Dan Suter et Nathalie Tessier Volontaires sur le terrain et dans le laboratoire Merci © Public Health Image Library, 2009
