LE PETIT POIS DERIDE 2009 31ème Réunion du Groupe de Biologie et Génétique des Populations Université de Grenoble 1 31 Août 2009 – 3 Septembre 2009 ∼ Le petit pois déridé 2009 ∼ 31ème Réunion du Groupe de Biologie et Génétique des Populations Grenoble Lundi 31 août 2009 - jeudi 3 Septembre 2009 ORGANISEE PAR Comité d’organisation France ALEXANDRE Olivier FRANÇOIS Stéphanie MANEL Bénédicte PONCET Alice VALENTINI Michaël BLUM Oscar GAGGIOTTI Margot PARIS Guillaume TETREAU Laurence DESPRÉS Thierry GAUDE François POMPANON Irène TILL-BOTTRAUD Nous remercions pour leur soutien L’Université Joseph Fourier Grenoble INP Le CNRS La Région Rhône Alpes L’institut des Systèmes Complexes Rhône Alpes Le Cluster Bioinformatique Le Cluster de Recherche Environnement Le Conseil Général de l'Isère Grenoble Alpes Métropole La Ville de Grenoble Les sociétés Dominique DUTSCHER GenoScreen PROGRAMME LUNDI 31 AOUT - MATIN 9h00-11h00 Accueil amphi Vaujany CUEFA 701, rue de la piscine Domaine universitaire 11h00 Ouverture du Colloque 11h00 Session 1 - Système de reproduction Modératrice : Laurence Després 11h00-11h20 Introduction 11h20-11h40 Garraud Claire - Déterminisme génétique du sexe et caractérisation des différents phénotypes sexuels chez une espèce gynodioïque, Silene nutans. 11h40-12h00 Thurin Nicolas - Evolution des stratégies reproductrices au sein du genre de fourmis Plagiolepis. 12h00-12h20 Malé Pierre-Jean - Système de reproduction et structuration génétique des populations de la plante myrmécophyte Hirtella physophora. Repas LUNDI 31 AOUT - APRES-MIDI 14h20 Session 2 - Ecologie Modératrice : Margot Pâris 14h20-14h40 Casquet Julianne - Rôle des effets aléatoires ou déterministes dans la mise en place des communautés écologiques insulaires. 14h40-15h00 Dufresnes Christophe - Nest niches and impact of nest-site competition on the breeding of two sympatric cavity-nesting finches, one endangered, in the Eucalypt savannah woodlands of Northern Australia. 15h00-15h20 Grassein Fabrice - Qui se ressemble s'assemble dans les communautés végétales. 15h20-15h40 Bourget Romain - Effets des variations spatiale et temporelle de l’environnement sur la viabilité d'une espèce sémelpare. 15h40-16h20 Pause café 16h20 Session 3 - Ecotoxicologie Modératrice : Alice Valentini 16h20-16h40 Riaz Muhammad Asam - Impact of glyphosate and benzo[a]pyrene on the tolerance of mosquito larvae to chemical insecticides. Role of detoxification genes in response to xenobiotics 16h40-17h00 Poupardin Rodolphe - Transcription profiling of eleven cytochrome P450s potentially involved in xenobiotic metabolism in the mosquito Aedes aegypti. 17h00-17h20 Calves Isabelle - Premières investigations sur les capacités adaptatives de populations de poissons face aux stress thermique et/ou chimique, en milieu estuarien 17h20-17h40 Pâris Margot Génomique de la résistance au Bti chez les moustiques 17h40-18h00 Tétreau Guillaume - Etude de la résistance au Bti et aux toxines séparées chez le moustique Aedes aegypti. MARDI 1ER SEPTEMBRE - MATIN 9h00 Session 1 - Adaptation locale Modérateur : Guillaume Tétreau 9h00-9h20 Allal François - Adaptive Evolution and Phylogeography of the SheaButter Tree (Vitellaria paradoxa Gaertner.) in African Soudano-Sahelian Zone 9h20-9h40 Le Rouzic Arnaud - Architecture génétique, sélection et évolution: mesure et estimation statistique 9h40-10h Poncet Bénédicte - Identification de l'adaptation locale chez Arabis alpina. 10h00-10h20 Montaigne William - Diversité de l’adaptation chez le complexe d’espèces Virola (Myristicaceae) 10h20-10h40 Grenier Stéphane - Rôle de la plasticité phénotypique et de la sélection dans l’évolution des populations 10h40-11h20 Pause café 11h20 Session 2 - Structure des populations Modératrice : Bénédicte Poncet 11h20-11h40 Arca Mariangela - Caractérisation génétique d’une espèce envahissante en France: Vespa velutina Lepeletier (Hymenoptera, Vespidae). 11h40-12h00 Pujol Benoit - Réponse à la sélection et dépression de consanguinité diminue chez la mercuriale annuelle à la suite de son expansion géographique. 12h00-12h20 Quéméré Erwan - Impact de la fragmentation de l’habitat sur la diversité génétique de populations menacées de lémuriens à Madagascar. Repas MARDI 1ER SEPTEMBRE – APRES-MIDI 14h00 Session 3 - Hôte parasite Modérateur : François Pompanon 14h00-14h20 Atyame Célestine - Dynamique évolutive des Wolbachia dans les populations naturelles du moustique Culex pipiens en Afrique du Nord. 14h20-14h40 Poisot Timothée - Intensité et fréquence des perturbations environnementales: quels impacts sur la diversité et la spécificité dans un système hôte –parasites. 14h40-15h00 Henry Isabelle - Sa propre démographie ainsi que le système social de son hôte conditionne la structure génétique de l’acarien parasite Spinturnix bechsteini 15h00-15h20 Roy Lise - Voies de dissémination des populations de Dermanyssus gallinae (Acari : Mesostigmata) dans les élevages de volailles. 15h20 Session4 – Dispersion Modérateur : Eric Durand 15h20-15h40 Carpentier Florence - Estimer la dispersion du pollen à partir de données microsatellites en utilisant l'ABC. 15h40-16h00 Bontemps Aurore- Rôles de la dispersion par pollen et par graine, de la variance du succès reproducteur entre individus et de la sélection post-dispersion dans la mise en place de la structure génétique spatiale en population continue. 16h00– 20h00 Session 5 - Presentation des posters (1 minute par poster) MERCREDI 2 SEPTEMBRE - MATIN 9h00 Session 1: Structure des populations Modérateur : Michael Blum 9h00-9h20 Csillery Katalin - For how many generations linkage disequilibrium is maintained after an admixture event? 9h20-9h40 zones. Durand Eric - Spatial inference of admixture proportions and secondary contact 9h40-10h00 Restoux Gwendal - Robustesse d'un approche de type régression pour la détection de la dépression de consanguinité. 10h00-10h20 Bech Nicolas - Impact de la fragmentation des paysages sur la structuration génétique des populations de perdrix grise (Perdix perdix). 10h20-10h40 Jay Flora- Influence de l'environnement sur la structure génétique de populations. 10h40-11h00 Pause Café 11h00 Session 2 - Structure de population (suite) Modératrice : Stéphanie Manel 11h00-11h20 Ndiade Bourobou Dyana - Détecter différentes échelles de structures génétiques spatiales en combinant les marqueurs microsatellites chloroplastiques et nucléaires pour l’espèce forestière à très faible densité à l’hectare, Baillonella toxisperma. 11h20-11h40 Leroy Grégoire - Différences de structure génétique entre espèces d’animaux domestiques. 11h40-12h00 Verrier Etienne - L’estimation de l’effectif efficace des populations d’animaux domestiques : une étude de cas relative à deux races de chevaux de trait à partir de données généalogiques ou de données moléculaires. 12h00-12h20 Robvieux Pauline - Analyse de la diversité et de la structure génétique de Cystoseira amentacea var. stricta. Repas MERCREDI 2 SEPTEMBRE- APRES-MIDI Excursion + Banquet JEUDI 3 SEPTEMBRE - MATIN 9h00 : Session Biologie Moléculaire Modératrice : Irène Till-Bottraud 9h00-9h20 Abdelkrim Jawad - Technologies de séquençage de nouvelle génération et développement de marqueurs microsatellites spécifiques: une approche par le nombre. 9h20-9h40 glaucum). Leveugle Magalie - Analyse du promoteur du gène TB1 chez le mil (Pennisetum 9h40-10h00 Petit Eric - La multiplication du cytochrome b chez Globodera. 10h00-10h20 Valentini Alice - DNA barcoding for herbivorous diet analysis. 10h20-10h40 Logossa Zenor - Structure de la diversité génétique du karité (Vitellaria paradoxa C.F. Gaertn) en Afrique de l’Ouest et recolonisation post-glaciaire du couloir sec du Dahomey. Pause café Assemblée générale – Conclusions Remise du prix du meilleur poster et de la meilleure communication orale. Participation du PPD aux journées d’Ecologie organisées à Montpellier en Septembre 2010 : propositions de sessions (pour le 31 Octobre). Lundi 31 Août 2009 11h00 – 12h20 Session 1 - Système de reproduction Modératrice : Laurence Després Introduction Garraud Claire - Déterminisme génétique du sexe et caractérisation des différents phénotypes sexuels chez une espèce gynodioïque, Silene nutans. Thurin Nicolas - Evolution des stratégies reproductrices au sein du genre de fourmis Plagiolepis. Malé Pierre-Jean - Système de reproduction et structuration génétique des populations de la plante myrmécophyte Hirtella physophora. Déterminisme génétique du sexe et caractérisation des différents phénotypes sexuels chez une espèce gynodioïque, Silene nutans. Claire Garraud 1, Jacqui Shykoff 1 1 Laboratoire Ecologie, Systématique et Evolution, bâtiment 360, Université Paris-Sud, 91405 Orsay Cedex Parmi la grande diversité de systèmes de reproduction chez les plantes, la gynodioécie, c'est-à-dire la coexistence d’individus femelles et hermaphrodites dans les populations, est le système le plus commun après l’hermaphroditisme. De nombreuses études, théoriques et expérimentales, s’attachent à comprendre le maintien des femelles et l’évolution de leur fréquence dans le temps et l’espace. Le déterminisme génétique du sexe chez les espèces gynodioïques est le plus souvent cyto-nucléaire, avec des gènes de stérilité mâle mitochondriaux et des restaurateurs de fertilité nucléaires. Il semble que plusieurs gènes de stérilité soient fréquemment impliqués mais leur nombre a rarement été déterminé. Grâce à des croisements réciproques, nous avons pu vérifier que, chez Silene nutans, le déterminisme était cyto-nucléaire, et montrer qu’il existait au moins deux gènes mitochondriaux de stérilité mâle. Le phénotypage des descendants a montré un très fort pourcentage d’individus présentant à la fois des fleurs femelles et des fleurs hermaphrodites, appelés gynomonoïques. Ces individus ont fréquemment été décrits chez des espèces gynodioïques, mais sont largement négligés dans les études. Nous avons montré que les traits floraux et le succès reproducteur des gynomonoïques dépendaient du pourcentage de fleurs femelles de la plante et qu’ils ne pouvaient être considérés ni comme un phénotype sexuel homogène, ni comme des intermédiaires entre femelles et hermaphrodites. En particulier, les succès reproducteurs mâle et femelle des gynomonoïques sont respectivement inférieurs à ceux des hermaphrodites et des femelles. La forte proportion de gynomonoïques est donc paradoxale et il semble que nous ne puissions plus négliger leur rôle dans la dynamique et le maintien de la gynodioécie. Evolution des stratégies reproductrices au sein du genre de fourmis Plagiolepis. Nicolas Thurin, Serge Aron Service d’Eco-Ethologie Evolutive CP160/12, Université libre de Bruxelles, 50 avenue F.D. Roosevelt, B-1050 Brussels, Belgium La division des activités reproductrices entre des individus fertiles et des individus généralement stériles assurant l’essentiel des tâches nécessaires à l’essor des sociétés est considérée comme une transition évolutive majeure dans le règne animal. Un siècle et demi après la théorie de la sélection naturelle de Darwin, la théorie de la sélection de la parentèle et du succès reproductif indirect (Hamilton, 1964) reste l’explication la plus probable pour justifier l’évolution et le maintien de l’altruisme de reproduction manifesté par la caste stérile. Ce concept souligne l’importance de la corrélation génétique entre l’altruiste et son bénéficiaire. Chez les hyménoptères sociaux (fourmis, abeilles, guêpes), le déterminisme du sexe haplodiploïde est à l’origine d’une corrélation génétique généralement très élevée entre les individus. Toutefois, 2 paramètres sont connus pour diminuer fortement sa valeur au sein des sociétés : le nombre de reines par société (polygynie) et/ou le nombre d’accouplements de ces dernières (polyandrie). A l’inverse, la consanguinité augmente la corrélation génétique entre les membres d’un groupe. Il est exceptionnel trouver ces 3 paramètres au sein d’un même genre animal. C’est le cas des fourmis appartenant au genre Plagiolepis. La combinaison d’analyses génétiques et phylogénétiques chez 5 espèces de Plagiolepis permet de cerner les facteurs responsables de l’évolution de la polyandrie au sein du genre et, plus largement, chez les insectes sociaux. Hamilton W.D. 1964 Journal of Theoretical Biology 7:1-52 Système de reproduction et structuration génétique des populations de la plante myrmécophyte Hirtella physophora. Pierre-Jean G. Malé1,2, Céline Leroy1,2,3, Isabelle Decombeix1,2, Benjamin Hornoy1,2, Jérôme Orivel1,2, Angélique Quilichini1,2 1 Université de Toulouse; UPS; EDB (Laboratoire Evolution et Diversité Biologique); 118 route de Narbonne, F-31062 Toulouse, France 2 CNRS; EDB (Laboratoire Evolution et Diversité Biologique); F-31062 Toulouse, France 3 CNRS; UMR Ecologie des Forêts de Guyane, Campus Agronomique, 97379 Kourou cedex, France La persistance des mutualismes au cours des temps évolutifs pose la question de leur mode de transmission de génération en génération. Cette problématique ne peut être abordée que par l’étude, à l’échelle populationnelle, de la structuration de la diversité génétique intraspécifique de chacun des partenaires. Or, cette dernière dépend principalement des modes de dispersion des génomes. Le système de reproduction des espèces est donc une question centrale lorsque l’on cherche à expliquer cette diversité. Nous nous sommes intéressés au mode de reproduction de la plante myrmécophyte Hirtella physophora (Chrysobalanaceae) associée aux fourmis Allomerus decemarticulatus (Myrmicinae) dans le cadre d’une relation mutualiste obligatoire et spécifique. Nous avons pu mettre en évidence, grâce à des expériences de pollinisations contrôlées, que H. physophora est strictement allogame, du fait d’un mécanisme d’autoincompatibilité. Ces données expérimentales concordent avec le syndrome de pollinisation inféré d’après la morphologie florale et les ratios pollen/ovules, caractéristiques de l’entomophilie. De plus, il apparaît que la très faible production de fruits de cet arbuste est due, d’une part, à une importante limitation par le pollen, et d’autre part à un impact négatif des fourmis A. decemarticulatus sur la maturation des inflorescences. Les données préliminaires obtenues sur la base de marqueurs ISSR sont parfaitement cohérentes avec le mode de reproduction observé : elles tendent à montrer une grande variabilité génétique intra-populations et une très faible différenciation inter-populations, témoin d’une grande distance de dispersion. Cette étude représente un premier pas dans la compréhension du mode de transmission de l’association entre H. physophora et A. decemarticulatus et, plus largement, dans l’appréhension des mécanismes autorisant la persistance des relations mutualistes. Lundi 31 Août 2009 14h20 – 16h20 Session 2 - Ecologie Modératrice : Margot Pâris Casquet Julianne - Rôle des effets aléatoires ou déterministes dans la mise en place des communautés écologiques insulaires Dufresnes Christophe - Nest niches and impact of nest-site competition on the breeding of two sympatric cavity-nesting finches, one endangered, in the Eucalypt savannah woodlands of Northern Australia Grassein Fabrice - Qui se ressemble s'assemble dans les communautés végétales ? Bourget Romain - Effets des variations spatiale et temporelle de l’environnement sur la viabilité d'une espèce semelpare Pause café Rôle des effets aléatoires ou déterministes dans la mise en place des communautés écologiques insulaires Julianne Casquet1, Christophe Thébaud1, Rosemary Gillespie2 1 Laboratoire Evolution et Diversité Biologique, UMR 5174 CNRS & Université Paul Sabatier, 118 route de Narbonne, F-31062 Toulouse, France 2 University of California, Berkeley, Department of Environmental Science, Policy, and Management, 137 Mulford Hall, 94720 Berkeley, CA, United States of America La nature des mécanismes régissant l'assemblage des communautés écologiques donne lieu depuis longtemps à une controverse animée en écologie des communautés. Certains auteurs considèrent que les communautés sont assemblés par des mécanismes déterministes (théorie de la niche), et que les interactions entre espèces, ainsi que les caractéristiques écologiques de celles-ci jouent un rôle clé dans l'assemblage. D'autres auteurs proposent que le hasard joue une part prépondérante au cours de l’édification des communautés (théorie neutraliste), et que les caractéristiques intrinsèques des espèces ainsi que leurs relations interspécifiques jouent un rôle mineur dans l'assemblage. Notre hypothèse est que ces deux points de vue sont les extrémités d'un continuum, et que la force relative des processus déterministes et neutres dans l’édification d'une communauté peut dépendre de facteurs historiques et du contexte géographique. Un de ces facteurs pourrait être la distance entre le lieu où se construit la communauté et la source de colonisateurs potentiels. Plus cette distance est importante et plus le taux d’immigration par des lignées colonisatrices devrait être faible. Nous prédisons dans ce cas un rôle prépondérant de la diversification écologique des lignées colonisatrices au cours de l’édification des communautés. A l'inverse, quand la distance est faible, nous prédisons que le grand nombre de nombre de lignées colonisatrices et la récurrence des évènements d’immigration par une lignée particulière pourront conduire à un assemblage neutre de la communauté. Afin de tester ces hypothèses, nous comparerons, par analyse globale des patrons de diversification, les structures de communautés de différents groupes d’araignées entre des archipels semblables en terme d’écologie, de géologie et d'âge, mais variables en terme de distance au continent le plus proche. Nous étudierons les communautés d’araignées d’archipels du Pacifique (e.g. Hawaii, 4000km de l’Amérique du Nord) et de l’Océan Indien (e.g. Mascareignes, 725km de Madagascar et 1800km de l’Afrique). En comparant les patrons et processus à travers plusieurs archipels, nous pourrons aboutir à une compréhension plus générale des processus impliqués dans la structuration des communautés écologiques. Nest niches and impact of nest-site competition on the breeding of two sympatric cavity-nesting finches, one endangered, in the Eucalypt savannah woodlands of Northern Australia Christophe Dufresnes1, James Brazil-Boast2, Erika Van Rooij2 and Simon Griffith2 1 71 chemin du lavoir, 38620 Saint Bueil (France) Etudiant en master 2 Biodiversité Ecologie & Evolution à l’université Joseph Fourier de Grenoble. Maître de stage: Prof. Simon Griffith2 2 Centre for the Integrative Study of Animal Behaviour-Macquarie University, 209 Culloden Road, Marsfield, NSW 2110 (Australia) In addition to the well-known limiting effect of cavity abundance on the density of hole-nesting passerines, other aspects of cavity-availability may shape their communities as well. Among them, cavity characteristics and accessibility in relation to the abundance of territorial species might have a strong effect on the intensity of nest site competition. At larger scale, competition can also be triggered by the scarcity of suitable breeding habitats, and might severely impact the dynamism of the populations involved. This project aimed to describe the nest niches of two sympatric cavity- nesting species, the endangered Gouldian finch Erythrura gouldiae and the Long-tailed finch Poephila acuticauda, both breeding in the disturbed Eucalypt savannah woodlands of Northern Australia. In addition, it further focussed on understanding how nest site competition may affect their reproductive success and choice for nest site. Using a geographic information system and both univariate and multivariate analyses, I found that the two species had mostly overlapping niches, but the cavities attributes on which the birds drove their choice were different. Gouldian finches mostly preferred solid cavities that may protect their nests from weather events, whereas Long-tailed finches chose sites with high entrance diameter, allowing higher luminance inside their nests. The results also suggested that both intra and interspecific competition must occur, affecting the nesting location of both species. Moreover, the reproductive success of the Gouldian pairs was heavily impacted by the densities of the territorial, aggressive and competitive Long-tailed finches. I hypothesise that this territorial behaviour, combined with the lack of nearby suitable breeding habitats were the triggering factors of the competition documented here, rather than a lack of suitable cavities, which were superabundant. This study also highlighted the high conservation value of the last remaining old hollowed eucalypt woodlands, and allowed to discuss the role of nest site competition among the others factors accounting for the ongoing decline of the endangered Gouldian finch in the wild. Qui se ressemble s'assemble dans les communautés végétales ? Fabrice Grassein1, Irène Till1 et Sandra Lavorel1,2 1 Laboratoire d’écologie alpine UMR 5553 CNRS UJF, BP 53 2233, Rue de la Piscine, 38041 Grenoble Cedex 9, France 2 Station alpine Joseph Fourier UMS 2925 CNRS UJF, BP 53 2233, Rue de la Piscine, 38041 Grenoble Cedex 9, France Pour les espèces végétales, la compétition pour les ressources est un processus important, qui apparaît comme une force structurante de la composition spécifique des communautés. Toutefois, si de nombreuses études se sont intéressées à la compétition des espèces en réponse à différents facteurs environnementaux, la capacité des espèces à modifier leur réponse à la compétition a jusque-là été peu étudiée. Dans une étude en conditions contrôlées, nous avons observé s’il existait une variabilité génétique au sein des espèces et entre elles dans leur réponse à la compétition. Nous avons ainsi comparé les variations de différents traits fonctionnels en réponse à une compétition intra et interspécifique pour deux espèces de graminées avec des capacités à la compétition différentes. Nous avons mis en évidence qu’une espèce compétitrice est plus sensible à la compétition intraspécifique qu’à la compétition inter-spécifique, hypothèse avancée par de nombreux modèles comme permettant la coexistence des espèces. A l’opposé, une espèce non compétitrice est sensible à la fois à la compétition intra et interspécifique sans distinction. Enfin, nous avons mis en évidence que la variabilité génétique au sein des espèces peut être maintenue grâce à des interactions génotype x environnement, les génotypes ne répondant pas de la même manière en présence de différents voisins. L’existence de réseaux intransitifs permet ainsi d’expliquer une grande biodiversité, même dans les milieux où la compétition est importante. Coexistence, interaction génotype environnement, interactions biotiques, traits fonctionnels. Effets des variations spatiale et temporelle de l’environnement sur la viabilité d'une espèce semelpare Romain Bourget1, Bruno Colas1 & Alexandre Robert1 1 Muséum national d’histoire naturelle, UMR 5173, Conservation des espèces, restauration et suivi des populations, 55 rue Buffon, 75005 Paris, France Un modèle populationnel a été développé et utilisé pour étudier les effets joints de deux formes de variabilité dans les traits démographiques sur la viabilité de petites populations d’une plantes semelpare (dont les individus meurent après leur unique année de reproduction). Le cycle de vie considéré est celui d’une espèce endémique, Centaurea corymbosa. La première forme de variabilité correspond à une variance interannuelle dans la fécondité des plantes (correspondant à une variation temporelle de la qualité de l’environnement). La seconde est une variance interindividuelle dans l’âge à la floraison des plantes, pour une même cohorte (correspondant à une variation spatiale de la qualité de l’habitat). La modélisation de ces deux sources de variation nous a permis d’étudier leurs interactions et de mettre en évidence le fait que la variabilité spatiale de l’environnement permet de tamponner l’impact des variations environnementales interannuelles sur le taux de croissance de la population, et donc de diminuer le risque d’extinction. Dans un deuxième temps, nous avons inclus dans le modèle la possibilité pour les plantes d’avancer ou de retarder leur floraison en fonction de la qualité de l’environnement. Nous montrons par ce biais, que même si pour un individu, il est intéressant de répondre aux variations interannuelles, la population dans son ensemble a une viabilité réduite si tous les individus répondent systématiquement à l’environnement. Les implications de ces résultats en biologie de la conservation sont discutées. Lundi 31 Août 2009 16h20 – 18h00 Session 3 - Ecotoxicologie Modératrice : Alice Valentini Riaz Muhammad Asam - Impact of glyphosate and benzo[a]pyrene on the tolerance of mosquito larvae to chemical insecticides. Role of detoxification genes in response to xenobiotics Poupardin Rodolphe - Transcription profiling of eleven cytochrome P450s potentially involved in xenobiotic metabolism in the mosquito Aedes aegypti. Calves Isabelle - Premières investigations sur les capacités adaptatives de populations de poissons face aux stress thermique et/ou chimique, en milieu estuarien Pâris Margot - Génomique de la résistance au Bti chez les moustiques Tétreau Guillaume - Etude de la résistance au Bti et aux toxines séparées chez le moustique Aedes aegypti. Impact of glyphosate and benzo[a]pyrene on the tolerance of mosquito larvae to chemical insecticides. Role of detoxification genes in response to xenobiotics Muhammad Asam Riaz(a), Rodolphe Poupardin(a), Stéphane Reynaud(a), Clare Strode(b), Hilary Ranson(b), Jean-Philippe David(a), a Laboratoire d’Ecologie Alpine (LECA, UMR CNRS 5553), équipe Perturbation Environnementales et Xenobiotiques, France b Vector Research Group, Liverpool School of Tropical Medicine, United Kingdom The effect of exposure of Aedes aegypti larvae for 72 h to sub-lethal concentrations of the herbicide glyphosate and the polycyclic aromatic hydrocarbon benzo[a]pyrene on their subsequent tolerance to the chemical insecticides imidacloprid, permethrin and propoxur, detoxification enzyme activities and transcription of detoxification genes was investigated. Bioassays revealed a significant increase in larval tolerance to imidacloprid and permethrin following exposure to benzo[a]pyrene and glyphosate. Larval tolerance to propoxur increased moderately after exposure to benzo[a]pyrene while a minor increased tolerance was observed after exposure to glyphosate. Cytochrome P450 monooxygenases activities were strongly induced in larvae exposed to benzo[a]pyrene and moderately induced in larvae exposed to imidacloprid and glyphosate. Larval glutathione S-transferases activities were strongly induced after exposure to propoxur and moderately induced after exposure to benzo[a]pyrene and glyphosate. Larval esterase activities were considerably induced after exposure to propoxur but only slightly induced by other xenobiotics. Microarray screening of 290 detoxification genes following exposure to each xenobiotic with the DNA microarray Aedes Detox Chip identified multiple detoxification and red/ox genes induced by xenobiotics and insecticides. Further transcription studies using real-time quantitative RT-PCR confirmed the induction of multiple P450 genes, 1 carboxy/cholinelesterase gene and 2 red/ox genes by insecticides and xenobiotics. Overall, this study reveals the potential of benzo[a]pyrene and glyphosate to affect the tolerance of mosquito larvae to chemical insecticides, possibly through the cross-induction of particular genes encoding detoxification enzymes. Transcription profiling of eleven cytochrome P450s potentially involved in xenobiotic metabolism in the mosquito Aedes aegypti Rodolphe Poupardina, Muhammad Asam Riaza, John Vontasb, Jean-Philippe Davida, Stéphane Reynauda* a Laboratoire d'Ecologie Alpine (LECA, UMR 5553 CNRS-Université) Grenoble, France; b Department of Biology, Faculty of Biotechnology and Applied Biology, Laboratory Molecular Entomology, University of Crete, Herakleion, Crete, Greece Transcription profiles of eleven Aedes aegypti P450 genes from CYP6 and CYP9 subfamilies potentially involved in xenobiotic metabolism were investigated. Many genes were preferentially transcribed in tissues classically involved in xenobiotic metabolism including midgut and malpighian tubules. Life-stage transcription profiling revealed important variations between larvae, pupae and adult male and females. Exposure of mosquito larvae to sub-lethal doses of three xenobiotics induced the transcription of several genes with an induction peak after 48 to 72 hours exposure. Several CYP genes were also induced by oxidative stress and one gene strongly responds to 20-hydroxyecdysone. Overall, this study revealed that these P450s show different transcription profiles according to xenobiotic exposures, life stages or sex and identified particular genes likely to have chemo-protective functions in Ae. aegypti Premières investigations sur les capacités adaptatives de populations de poissons face aux stress thermique et/ou chimique, en milieu estuarien Isabelle CALVES1, Louis QUINIOU1, Jean LAROCHE1, Éric MORIZE1, Maylis LABONNE1, Véronique LOIZEAU2, Bruno GUINAND3, Guy CLAIREAUX4 et Michael THÉRON4 1 LEMAR, UMR CNRS/IRD/UBO 6539, IUEM, Plouzané 2 IFREMER, Laboratoire Bio-géochimie des contaminants organiques, Plouzané 3 Institut des Sciences de l‛Évolution, UMR CNRS 5554, Montpellier 4 Laboratoire Optimisation des Régulations Physiologiques, UBO, Brest Les interactions complexes entre les effets du réchauffement global et l’impact du stress chimique sont encore mal connues chez les organismes marins. Parallèlement à la contamination chimique chronique communément observée en milieux estuariens, le réchauffement global apparaît comme un facteur forçant majeur agissant sur les poissons juvéniles en eaux peu profondes.Dans cette étude, les réponses biologiques de deux pleuronectiformes, aux sensibilités différentes face à la température, le flet (Platichthys flesus) et la sole (Solea solea), seront étudiées sur trois estuaires répartis suivant un gradient de température et présentant des charges en contaminants différentielles (Portugal : le Mondégo ; France : la Vilaine et la Seine). Des investigations vont être menées sur les réponses moléculaires (expression de gènes) et physiologiques des populations, sur le terrain et en « common garden ». Des mesures de tolérance à l'hypoxie, de consommation en oxygène ou encore de l'activité de transport mitochondrial d'électrons doivent nous permettre d’explorer l'influence du double stress (thermique et chimique) sur le métabolisme énergétique des individus. Les niveaux de différenciation phénotypiques entre les populations (pour les différentes traits biologiques quantitatifs) vont être comparés avec le niveau de différenciation génétique mesuré avec des marqueurs neutres (microsatellites), pour identifier de possible adaptations locales des populations face aux stress ainsi que leur possibilité de résilience. Etude de la résistance au Bti et aux toxines séparées chez le moustique Aedes aegypti 1 1 1 1 1 Guillaume Tetreau , Margot Pâris , Sylvie Veyrenc , Jean-Philippe David , Laurence Després Laboratoire d'Ecologie Alpine (LECA, UMR 5553 CNRS-Université) Grenoble, France Résumé : Le moustique Aedes aegypti peut être vecteur de nombreuses maladies. Pour lutter contre ce nuisible, de nombreux insecticides chimiques et biologiques ont été utilisés causant l'apparition de résistances. Le Bti, cristal de toxines produit par une bactérie, est le seul insecticide autorisé en France pour la démoustication. Alors que quelques cas montrent qu'une résistance au Bti n'est pas impossible, les mécanismes sont encore largement inconnus. Mon travail de thèse est de chercher les résistances susceptibles d'apparaître suite à une exposition des moustiques au Bti en cherchant tous les points de résistance potentiels (ingestion, dissolution du cristal, activation du cristal, modification de la cible) Je présenterai quelques résultats issus de ma thèse. Mardi 1er Septembre 9h00 – 11h20 Session 1 - Adaptation locale Modérateur : Guillaume Tétreau Allal François - Adaptive Evolution and Phylogeography of the SheaButter Tree (Vitellaria paradoxa Gaertner.) in African Soudano-Sahelian Zone Le Rouzic Arnaud - Architecture génétique, sélection et évolution: mesure et estimation statistique Poncet Bénédicte - Identification de l'adaptation locale chez Arabis alpina. Montaigne William - Diversité de l’adaptation chez le complexe d’espèces Virola (Myristicaceae) Grenier Stéphanie - Rôle de la plasticité phénotypique et de la sélection dans l’évolution des populations Pause café Adaptive Evolution and Phylogeography of the SheaButter Tree (Vitellaria paradoxa Gaertner.) in African Soudano-Sahelian Zone François Allal1, Annan Antolik1, Laurent Millet1, Alexandre Vaillant1, Bokary Kelly2, Haby Sanou3, John Bosco Okullo4, Massamba Thiam5, Jean-Marc Bouvet1 1 CIRAD — BIOS, Unité Propre de Recherche de Génétique Forestière, Campus international de Baillarguet TA A- 39/C, 34398 Montpellier Cedex 5, France 2 PRF/CRRA-SIKASSO, BP 178/16, Sikasso - Mali 3 IER (Institut d’Economie Rurale), Programme Ressources Forestières, BP 258, Sotuba - Mali 4 Makerere University, Department of Forest Biology & Ecosystems Management, Faculty of Forestry and Nature Conservation, POBox 7062 Kampala - Uganda 5 ISRA (Institut Sénégalais de Recherche Agricoles), Route des Hydrocarbures, Bal Air, 3120, Dakar - Sénégal Chemical components of seeds have an important impact on tree adaptation and future distribution of species in the perspectives of climatic changes. In this study, we address the historical, environmental, climatic and genetic causes of the variation of seed’s fatty acid contents of Sheabutter tree (Vitellaria paradoxa) a major species in African agroforestry systems. Sheabutter (50% of kernel content) has also attractive potential for food and cosmetic industries and represents valuable economic resources in Subsaharian communities. In its natural distribution Sheabutter tree seeds exhibit highly variable oleic/stearic acid ratio related to climatic variations (temperature, rainfall…). However, we do not know whether this phenotypic variability is associated with comparable genetic diversity patterns. We used different molecular markers including neutral (SSR and chloroplastic intergenic spacers) and candidate genes (particularly SAD responsible for seed oleic/stearic ratio). Sequencing SAD gene revealed an unexpected and recent duplication, never observed yet. Among the two expressed copies (SAD1 and SAD2), SAD1 gives a truncated protein in silico and accumulates twice more mutations than SAD2. We used 3 populations (90 trees) from a Nord-South climatic gradient in Mali to detect signatures of natural selection within SAD genes. After characterizing seeds fatty acids composition for 2 consecutives years (20072008), we examined the relationship between fatty acids composition and SAD genes polymorphism through genetic/phenotypic association tests. A phylogeographical approach on 40 populations from 11 countries combining molecular markers, revealed a huge gene flow within western populations whereas eastern populations are strongly structured. We finally propose a model explaining this diversity pattern through different factors: old climatic events, geographic barriers and human recent impact. Keyword: Sheabutter Tree, Fatty Acids, Association Tests, Natural Selection, Phylogeography, SAD Duplication Architecture génétique, sélection et évolution: mesure et estimation statistique 1 Arnaud Le Rouzic 1 Center for Ecology and Evolutionary Synthesis, Universitet i Oslo, Norvège L'architecture génétique d'un caractère conditionne son potentiel évolutif dans une population. Le caractère va évoluer sous l'effet de pressions évolutives, comme la dérive génétique ou la sélection naturelle. Idéalement, expliquer l'évolution d'un caractère nécessite donc de connaitre son architecture génétique, les pressions évolutives qu'il subit, et la manière dont il change au cours du temps. Malheureusement, il est souvent difficile, voire matériellement impossible, de receuillir une telle quantité d'informations. L'objectif de cette communication est d'illustrer l'utilisation de méthodes statistiques destinées à inférer les paramètres clé de l'histoire évolutive à partir de deux exemples. Le premier cas concerne la situation où l'architecture génétique d'un caractère est connue, ainsi que son évolution empirique sur plusieurs générations. Il est alors possible d'estimer la force de la sélection naturelle, et de comparer plusieurs modèles de sélection. Cette situation sera illustrée par l'exemple de l'adaptation de l'épinoche Gasterosteus aculeatus à la vie en eau douce, qui se traduit par la perte de son armure latérale. Le deuxième exemple illustre le cas où la sélection est mesurée, ainsi que les changements phénotypiques qui l'accompagne, mais où l'architecture génétique est inconnue, comme c'est souvent le cas dans les expériences de sélection artificielle. La mise au point de méthodes statistiques adaptées montre comment quantifier certains paramètres essentiels de l'architecture génétique, et cette procédure sera illustrée par une expérience de sélection sur la forme de l'aile de la Drosophile. Identification de l'adaptation locale chez Arabis alpina Bénédicte N. PONCET1, Doris HERRMANN2,3, Felix GUGERLI2, Stéphanie MANEL1 1 Laboratoire d’Écologie Alpine CNRS UMR 5553, Université Joseph Fourier, BP53, Grenoble Cedex 09, France 2 WSL Swiss Federal Research Institute, Zürcherstrasse 111, 8903 Birmensdorf, Switzerland 3 adresse actuelle: INRA, Unité de Génétique et d'Amélioration des Plantes Fourragères, 86600 Lusignan, France L'adaptation locale est le patron de distribution de phénotypes et/ou génotypes résultant de l'action de la sélection, qui tend à différencier les populations vivant dans des environnements différents, et, de la migration car les flux de gènes vont homogénéiser ces populations. Ainsi, au niveau génétique, l'adaptation locale se traduit par des fréquences alléliques variant le long des gradients de sélection. Notre objectif est donc d'identifier des marqueurs génétiques dont les fréquences varient le long de tels gradients. Des échantillons d'Arabis alpina ont été récoltés dans 198 sites des Alpes françaises et suisses aux environnements contrastés. Nous avons développé un génome scan de 799 marqueurs AFLP qui ont été génotypés chez 678 plants. Certains de ces marqueurs, appelés outliers, ont été identifiés comme potentiellement sous sélection car leurs distributions sont significativement corrélées à des variables environnementales (températures minimales, précipitations, humidité du sol, pente). Ces marqueurs ont été séquencés par pyroséquençage. Puis, grâce à la synténie entre les génomes d'Arabidopsis thaliana et d'Arabis alpina, des gènes potentiellement sélectionnés ont été identifiés et se poursuivront par des études de génomique fonctionnelle afin de préciser les fonctions de ces gènes dans l'adaptation aux différentes conditions environnementales. Mots clés: adaptation locale, sélection, genome scan, loci outliers, Arabis alpina Diversité de l’adaptation chez le complexe d’espèces Virola (Myristicaceae) William Montaigne, Ivan Scotti INRA / UMR EcoFoG, BP 709, 97387 Kourou Cedex, Guyane française Les Virola font partie de la famille des Myristicaceae, famille très ancienne et répandue en Amérique du sud. Ce complexe comprend plusieurs espèces ayant chacune leur préférence écologique, en particulier sur l’axe des contraintes hydriques. Ce travail porte sur des individus de différentes espèces du genre Virola provenant de plusieurs sites en forêt tropicale humide (Guyane française). Des séquences de gènes de la famille des aquaporines ont été isolées. D’une part, cette étude est focalisée sur la différenciation génétique entre ces espèces et entre les populations de même espèce. D’autre part, la variabilité de ces gènes impliqués dans le stress hydrique est mise en corrélation avec des données environnementales et avec des données phénotypiques via la mesure de différents traits quantitatifs. Ainsi, nous discuterons de la différenciation entre ces espèces du complexe et de l’adaptation de chacune au milieu. Rôle de la plasticité phénotypique et de la sélection dans l’évolution des populations Grenier Stéphane INRA – Unité de Recherche Pluridisciplinaire Prairies et Plantes Fourragères Route de Saintes – BP 6 86600 Lusignan, France (E-mail : [email protected]) Résumé : L’adaptation des populations via des changements morphologiques peut se faire à travers différents mécanismes. Ces changements morphologiques peuvent être causés par de la sélection génétique et/ou de la plasticité phénotypique dont l’effet sur la diversité génétique peut être antagoniste. Alors que la sélection peut entraîner une chute de la diversité, la plasticité phénotypique peut, quant à elle limitée cette perte. L’objectif de cette étude est de caractériser à l’aide d’une approche expérimentale, l’effet et le rôle de ces deux mécanismes et de leur interaction dans l’adaptation des populations et dans l’évolution de leur diversité génétique. Une population de graminée pérenne, Lolium perenne, est soumise à des fréquences de coupe différentes. Cette population est une pseudo F2 issue d’un croisement entre une variété gazon et une variété fourrage, variétés dont les traits (longueur de feuille, mode de croissance…) supposés répondre à la pression exercée ont des modalités très contrastées. La plasticité et la sélection seront évaluées sur deux générations à l’aide de mesures phénotypiques, de l’effort reproducteur et de marqueurs moléculaires criblant le génome. La comparaison entre portions du génome variables au cours du temps et QTLs impliqués dans les caractères adaptatifs constituera une approche originale de la détermination et de l’analyse de marqueurs soumis à sélection Les premiers résultats mettent en évidence un effet de la plasticité dans la réponse de la population et une capacité plastique variable entre génotypes qui pourrait être elle-même soumise à la sélection. La détermination de l’effort reproducteur à la prochaine saison reproductive et l’évolution des fréquences alléliques aux différents marqueurs permettront d’analyse l’intensité de la sélection. Mardi 1 septembre 11h20 – 12h20 Session 2 - Structure des populations Modératrice : Bénédicte Poncet Arca Mariangela - Caractérisation génétique d’une espèce envahissante en France: Vespa velutina Lepeletier (Hymenoptera, Vespidae). Pujol Benoit - Réponse à la sélection et dépression de consanguinité diminue chez la mercuriale annuelle à la suite de son expansion géographique. Quéméré Erwan - Impact de la fragmentation de l’habitat sur la diversité génétique de populations menacées de lémuriens à Madagascar. Caractérisation génétique d’une espèce envahissante en France: Vespa velutina Lepeletier (Hymenoptera, Vespidae) Mariangela ARCA(1,2), Claire CAPDEVIELLE-DULAC(2), Cyril NADEAU(2),, Claire VILLEMANT(3), Gérard ARNOLD(1), Jean-François SILVAIN(2) (1) (2) Laboratoire Evolution, Génomes, Spéciation, CNRS UPR9034, Gif-sur-Yvette, France. IRD, UR 072, Laboratoire Evolution, Génétique et Spéciation, UPR 9034, CNRS 91198 Gif-sur-Yvette Cedex, et Université Paris-Sud 11, 91405 Orsay Cedex, France. (3) Muséum national d’Histoire naturelle, Laboratoire d’Entomologie, UPRESA 8043 du CNRS, 45 rue Buffon, F- 75231 Paris cedex 05, France Email: [email protected] Le frelon asiatique à pattes jaunes, Vespa velutina, a été signalé pour la première fois en France en 2005 dans le Lotet-Garonne et ensuite il s’est rapidement propagé dans 25 départements, sur environ 120.000 km². On suppose que des femelles fondatrices en hibernation ont pu être introduites vers 2003-2004 via un transport commercial venant d’Asie. Retracer l’histoire de l’invasion de V. velutina en France est un préalable indispensable à toute étude sur la dynamique de son invasion. Pour atteindre cet objectif trois marqueurs mitochondriaux (dont un permettant une caractérisation spécifique de la population invasive) et sept marqueurs microsatellites ont été utilisés. L’homogénéité mitochondriale observée (un seul haplotype pour chaque marqueur) étaye l’hypothèse d’un événement d’introduction unique, pouvant même correspondre à l’arrivée en France d’une unique femelle fondatrice de V. velutina. Le pays d’origine de la lignée de V. velutina introduite en France n’a pas été déterminé pour l’instant mais la comparaison avec des individus d’Indonésie et du Vietnam montre que ces derniers ne possèdent pas le même haplotype que ceux de la lignée française. De ce fait, il est peu probable que les individus invasifs proviennent d’une de ces deux zones. L'analyse des loci microsatellites montre qu’il existe une forte consanguinité au sein des populations françaises de V. velutina, ce qui pourrait correspondre à l’introduction unique d’une ou plusieurs reines (soeurs). Toutefois, pour valider définitivement cette hypothèse, il est nécessaire d’étendre l’échantillonnage à un maximum de départements envahis et vers la zone d’origine. D’autres études porteront sur des échantillons en provenance de Chine dans le but de déterminer l’origine exacte du frelon asiatique. Réponse à la sélection et dépression de consanguinité diminuent chez la mercuriale annuelle à la suite de son expansion géographique Benoit Pujol1, John Pannell2 1 Evolution & Diversité Biologique, Université de Toulouse Paul Sabatier, 118 route de Narbonne, 31062 Toulouse Cedex 9, France 2 Department of Plant Sciences, University of Oxford, South Parks road, OX13RB, Oxford, United Kingdom L’expansion géographique d’une espèce mène généralement à une réduction de sa diversité génétique aux limites de son aire de distribution, en raison des goulots d’étranglements de la diversité qui accompagnent les événements de colonisation. En conséquence, une réduction du potentiel adaptatif et une diminution de la dépression de consanguinité sont attendues dans les populations situées aux marges de l’aire de distribution. Nous avons testé ces prédictions par des expériences de sélection et de croisements contrôlés menées sur de multiples populations d’une herbacée commune en Europe, Mercurialis annua, qui a colonisé l’Espagne et le Portugal par des corridors d’expansion situés le long des cotes de la péninsule ibérique après la glaciation du Pléistocène. Pujol B. & Pannell J.R. 2008. Reduced responses to selection after species range expansion. Science. 321: 96 Impact de la fragmentation de l’habitat sur la diversité génétique de populations menacées de lémuriens à Madagascar Erwan Quéméré1, Lounès Chikhi1,2, Brigitte Crouau-Roy1 1 EDB, Bât 4R3 Université Paul Sabatier, 31062 Toulouse cedex 9, France 2 IGC, Rua da Quinta Grande, 6. P-2780-156 Oeiras, Portugal Résumé Le propithèque à couronne dorée (Propithecus tattersalli) est une espèce rare et menacée de lémurien du Nord-Est de Madagascar. Afin d’évaluer la résilience de cette espèce à la fragmentation croissante de son habitat et fournir des informations pertinentes pour la mise en place de stratégies de conservation, nous avons combiné des analyses de densité à des analyses spatiales et génétiques. Une vaste campagne d’échantillonnage non-invasif (collecte de fèces) sur l’ensemble de l’aire de distribution et le développement de marqueurs microsatellites spécifiques, ont permis de caractériser la structure génétique globale et à fine échelle de cette espèce sociale. Nous avons pu ainsi mettre en évidence les facteurs environnementaux (rivières, routes, connectivité structurelle de l’habitat forestier) à l’origine des patrons de dispersion au sein du paysage mais également fournir des premiers éléments sur l’influence de la structure sociale et reproductive sur les flux de gènes à l’échelle des patches de ressource. Enfin, la caractérisation de l’histoire démographique de P. tattersalli a permis de discuter de l’origine (anthropique ou naturelle) et de la datation du processus de fragmentation dans sa région de distribution. Références Quéméré E, Chikhi L, Louis EE Jr., Rabarivola C, & Crouau-Roy B Landscape genetics of an endangered primate species within its whole fragmented range. (Submitted to Molecular Ecology) Quéméré E, Louis EE Jr., Ribéron A, Chikhi L & Crouau-Roy B (2009) Non-invasive conservation genetics of the critically endangered golden-crowned sifaka (Propithecus tattersalli): high diversity and significant genetic differentiation over a small range. Conservation Genetics DOI:10.1007/s10592-009-9837-9. Mardi 1er Septembre 14h00 – 15h20 Session 3 - Hôte - Parasite Modérateur : François Pompanon Atyame Célestine - Dynamique évolutive des Wolbachia dans les populations naturelles du moustique Culex pipiens en Afrique du Nord Poisot Timothée - Intensité et fréquence des perturbations environnementales: quels impacts sur la diversité et la spécificité dans un système hôte - parasites Henry Isabelle - Sa propre démographie ainsi que le système social de son hôte conditionne la structure génétique de l’acarien parasite Spinturnix bechsteini Roy Lise - Voies de dissémination des populations de Dermanyssus gallinae (Acari : Mesostigmata) dans les élevages de volailles. Dynamique évolutive des Wolbachia dans les populations naturelles du moustique Culex pipiens en Afrique du Nord Célestine ATYAME, Olivier DURON, Mylène WEILL Equipe Génétique de l’Adaptation, Laboratoire Génétique et Environnement, Institut des Sciences de l’Evolution (UMR CNRS 5554), Université de Montpellier II (C.C. 065), 34095 Montpellier cedex 05, France [email protected] Wolbachia est une -Protéobactérie endosymbiotique héritable maternellement qui infecte de nombreuses espèces d’arthropodes. Chez le moustique Culex pipiens, Wolbachia génère une stérilité conditionnelle appelée incompatibilité cytoplasmique (IC). L’IC survient lors d’un croisement entre mâles infectés et femelles non infectées ou entre mâles et femelles infectés par des souches incompatibles de Wolbachia. Nous avons suivi l’évolution de deux Wolbachia, wPip11 et wPip31, infectant les populations naturelles de C. pipiens en Tunisie et en Algérie. Nous avons observé une IC unidirectionnelle entre ces Wolbachia. Les mâles infectés par wPip11 stérilisent les femelles infectées par wPip31 alors que le croisement mâles wPip31 et femelles wPip11 est compatible. Cette coexistence de souches incompatibles de Wolbachia est théoriquement instable. L’IC unidirectionnelle confère un avantage reproductif aux femelles wPip11 ce qui devrait conduire à l’invasion des populations naturelles par cette Wolbachia. Cependant, la distribution spatio-temporelle des deux souches de Wolbachia de 1993 à 2008 ne semble pas montrer une invasion de wPip11. Les facteurs qui pourraient permettre la coexistence de ces Wolbachia tels que l’homogamie ou un coût différentiel des infections par wPip11 et wPip31 sont en cours d’analyse. Les implications de la coexistence durable de Wolbachia incompatibles seront discutées dans le cadre de l’utilisation des Wolbachia pour la lutte antivectorielle. Mots clés : Culex pipiens, dynamique évolutive, incompatibilité cytoplasmique, Wolbachia Intensité et fréquence des perturbations environnementales : quels impacts sur la diversité et la spécificité dans un système hôte--parasites Timothée Poisot1,2, Michael E Hochberg1,2 1 Université Montpellier 2 2 CNRS, Institut des Sciences de l'Evolution, CC 065, Place Eugène Bataillon, 34095 Montpellier CEDEX 05, France Peu d'études théoriques se sont encore penché sur l'impact des perturbations environnementales sur la diversité, la coexistence, et l'évolution des stratégies dans les systèmes hôtes–parasites. Pour approcher ce problème, nous avons mis au point un modèle biologiquement réaliste s'appuyant sur trois modèles trophiques (ressources, hôtes, parasites). Nous utilisons trois modèles génétiques différents, combinant différents modes d'infection. Nous montrons que la richesse et la spécificité peuvent atteindre leur valeur maximale pour des fréquences de perturbation intermédiaires, mais que cette tendance dépend du mode d'interaction entre hôtes et parasites. Les relations entre spécificité, infectivité et richesse sont analysées. Certaines prédictions de ce modèle sont testées expérimentalement sur le système Pseudomonas fluorescens SBW25 et son phage lytique Phi2, qui ont coévolué dans du milieu KB a faible et forte salinité pendant 12 transferts de 48 heures. Sa propre démographie ainsi que le système social de son hôte conditionne la structure génétique de l’acarien parasite Spinturnix bechsteini Isabelle Henry1, Nadia Bruyndonckx1, Philippe Christe1 et Gerald Kerth1,2 1 Département d’écologie et d’évolution, Université de Lausanne, Suisse 2 Zoologisches Institute, Universität Zürich, Suisse RESUME Du fait de son importance dans les processus évolutifs façonnant la biodiversité, la coévolution entre hôtes et parasites est un sujet de recherche central en biologie évolutive. Les facteurs qui influencent la diversité génétique locale, comme la dispersion ou la taille des populations, jouent un rôle important dans l’issue de ces interactions entre espèces. De ce fait, l’étude des traits d’histoire de vie qui influencent la variabilité génétique peut présenter des implications dans une large gamme de systèmes biologiques. Nous avons utilisé un marqueur mitochondrial pour décrire la structure d’une population d’acariens parasites (Spinturnix bechsteini) transmis par contact direct et la comparer à celle de son hôte, la femelle du Murin de Bechstein (Myotis bechsteini). Les femelles de ce Murin passent l’été dans des colonies de reproduction regroupant 10-50 individus. Les membres de la même colonie partagent des abris diurnes, dans lesquels ils sont regroupés en grappes serrées, alors que les membres de colonies différentes ne se passent pas la journée ensemble. Nous n’avons trouvé aucune différenciation génétique entre les acariens parasitant différentes chauves-souris au sein de la même colonie (FST moyen = -0.01). Comme attendu en cas de dispersion limitée entre les colonies, une forte différenciation génétique entre les acariens présents dans des colonies différentes a été observée (FST moyen = 0.56). L’absence d’isolation par la distance suggère néanmoins que les parasites possèdent des capacités de dispersion à longue distance entre les colonies de chauves-souris. La transmission d’acariens entre chauves-souris issues de colonies différentes pourrait intervenir sur les sites d’accouplements en automne ou lors de l’hibernation. En étudiant la variation temporelle de la composition génétique, nous avons noté une forte différenciation entre les différentes années (FST moyen = 0.51), ce qui suggère de régulières chutes des effectifs au sein des populations d’acariens parasites. De façon générale, nos données démontrent que la structure des populations de l’acarien parasite Spinturnix bechsteini est affectée par des facteurs démographiques intrinsèques ainsi que par l’organisation sociale de son hôte. Ces résultats mettent également en évidence l’importance d’un échantillonnage temporel aussi bien que spatial dans la résolution de la structure génétique chez les espèces présentant de fortes variations des effectifs. Mots-clés : relations hôte-parasite ; métapopulation ; structure génétique ; Spinturnix bechsteini; Myotis bechsteinii Voies de dissémination des populations de Dermanyssus gallinae (Acari : Mesostigmata) dans les élevages de volailles. Roy L.1, Lopes J2, Dowling APG3, Chauve C.M.1, Buronfosse T.1 1 Université de Lyon, Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon, Laboratoire de Parasitologie, Marcy-L'Etoile, France 2 School of Biological Sciences, University of Reading, Reading, United Kingdom 3 Department of Entomolgy, University of Fayetteville – Arkansas, USA Dermanyssus gallinae (De Geer, 1778), acarien connu sous le nom de pou rouge des poules, est un déprédateur d’importance économique dans les élevages de volailles en Europe. Cette espèce est aussi recensée dans la faune sauvage à travers le monde, chez des oiseaux très divers. L'approche choisie combine outils de la phylogénie et de la génétique des populations, incluant une méthode d'inférence bayésienne récemment développée pour l'analyse des structures de population. L'intégration à l'analyse d'espèces apparentées du genre Dermanyssus totalement absentes des élevages permet une comparaison des caractéristiques intraspécifiques entre espèces phylogénétiquement et écologiquement proches. Une mise en relation des topologies et données statistiques obtenues chez D. gallinae et deux espèces apparentées avec les informations écologiques disponibles permet de détecter des patterns écologiques informatifs. Il apparaît notamment que l’invasion de milieux anthropisés, tels les élevages, est le fait d’un complexe de populations issues d'une radiation ancienne suivie d'hybridations multiples. Les isolats issus d'élevages et ceux issus de l'avifaune sauvage révèlent des structures de populations très différentes. Un goulot d'étranglement génétique relativement ancien caractérise les isolats de poules pondeuses françaises et d'autres pays d'Europe. Une mise en contact récente de populations longtemps isolées semble témoigner d'échanges récurrents entre élevages de pondeuses dispersés à travers la France. Cela met en évidence le rôle important des échanges commerciaux au sein de la filière "pondeuses" au moins sur le territoire français dans la dissémination des populations d'acariens. En revanche, le rôle de la faune sauvage semble très réduit, si ce n'est nul. Mardi 1er Septembre 15h00 – 16h00 Session 4 - Dispersion Modérateur : Eric Durand Carpentier Florence - Estimer la dispersion du pollen à partir de données microsatellites en utilisant l'ABC Bontemps Aurore- Rôles de la dispersion par pollen et par graine, de la variance du succès reproducteur entre individus et de la sélection post-dispersion dans la mise en place de la structure génétique spatiale en population continue. Estimer la dispersion du pollen à partir de données microsatellites en utilisant l'ABC Florence Carpentier1, Joel Chadœuf1, Etienne K. Klein1 1 Biostatistiques et Processus Spaciaux – INRA - Site agroparc – Domaine St Paul – 84914 Avignon Cedex 9 La dispersion du pollen est une composante majeure des flux de gènes des végétaux. Estimer cette dispersion à l'échelle d'un épisode de reproduction est nécessaire pour prédire la dynamique de la diversité génétique à court terme et comprendre les conséquences de changements actuels de l'environnement sur les populations (fragmentation du milieu, réchauffement climatique). Dans ce cadre, il faut pouvoir estimer cette dispersion pour un nombre important de populations, et donc à partir d'un nombre limité de données (échantillonnage minimum). Il est alors utile de prendre en compte de manière optimale les informations incomplètes concernant le paysage dans ces expérimentations, notamment la spatialisation des individus. Actuellement, les méthodes estimant la dispersion du pollen à partir de marqueurs microsatellites se divisent en deux catégories (Smouse et Sork, 2004): (i) les méthodes directes qui nécessitent un échantillonnage exhaustif (positions et génotypes de tous les adultes) et permettent d'estimer des modèles complexes, (ii) les méthodes indirectes qui requièrent seulement un échantillon d'adultes du site mais qui supposent une répartition aléatoire des individus inconnus et n'admettent qu'un seul modèle. En utilisant l'Approximate Bayesian Computation (ABC) (Beaumont et al., 2002), une méthode d'estimation reposant sur des simulations, nous montrons comment introduire l'information partielle (positions d'individus supplémentaires sans génotype renseigné) dans les méthodes indirectes et intégrer de la variation de fertilité. Sur un jeu de données réelles (Sorbus torminalis) nous obtenons ainsi des estimations plus proches de celles issues des méthodes directes basées sur des données plus nombreuses. Cette nouvelle méthode permet non seulement d'obtenir des estimations comparables à celles des méthodes directes mais fournit aussi des intervalles de crédibilité pour ces estimations, que les méthodes indirectes ne fournissaient pas jusqu'à maintenant. Beaumont, MA, W Zhangb, and DJ Baldingc. 2002.Approximate Bayesian Computation in Population Genetics. Genetics, 162: 2025-2035. Smouse, PE and VL Sork. 2004. Measuring pollen flow in forest trees: A comparison of alternative approaches. Forest Management and Ecology. 197:21-38 Rôles de la dispersion par pollen et par graine, de la variance du succès reproducteur entre individus et de la sélection post-dispersion dans la mise en place de la structure génétique spatiale en population continue. Aurore Bontemps1, Etienne Klein2, Sylvie Oddou-Muratorio1. 1 INRA UR 629, Ecologie des Forêts Méditerranéennes, Domaine St Paul, Site Agroparc, 84914 Avignon 2 INRA, UR 546, Biostatistique et Processus Spatiaux , Domaine St Paul, Site Agroparc, 84914 Avignon L'étude des effets combinés des flux de gènes, de la dérive et de la sélection sur le potentiel évolutif des populations connaît un regain d'intérêt dans le contexte actuel de fragmentation accrue des habitats et de changement climatique. Les marqueurs génétiques et les méthodes dérivées des analyses de parenté sont de plus en plus utilisés pour inférer le niveau des flux de gènes instantanés et de la dérive génétique entre parents et descendants. Ainsi, pour les populations continues de plantes, le modèle de voisinage 1, 2 permet d'estimer conjointement 1) les paramètres de dispersion (distance moyenne d, forme de la courbe et taux de migration extérieur) du pollen et/ou des graines et 2) la variance du succès reproducteur entre individus à partir des génotypes et des positions de semis établis et de leur géniteurs potentiels. Nous avons utilisé ce modèle dans deux populations du sud de l'aire de répartition du hêtre commun (Fagus sylvatica), un arbre monoïque entomophile dont les graines sont dispersées par gravité et par de petits rongeurs. Dans chaque population, deux cohortes de semis (« jeunes » semis d'âge < 4 ans et « vieux » semis d'âge entre 4 et 30 ans) et leur géniteurs potentiels dans un rayon de 100 mètres ont été cartographiés et génotypés avec 11 marqueurs microsatellites. Les flux de gènes par voie de graine se caractérisent par une dispersion majoritaire à courte distance (d=8m pour les jeunes et d=13m pour les vieux semis), et des événements de dispersion à longue distance non négligeables (taux de migration extérieur de 12 et 40% respectivement pour les jeunes et vieux semis). Les succès reproducteurs mâles et femelle sont augmentent significativement avec la taille des individus et leur production de semence. Nous avons utilisé des simulations pour comprendre comment les différences observés entre les jeunes et les vieux semis pouvait refléter 1) l'action de la sélection post-dispersion en fonction de la distance à l'arbre mère et 2) le cumul des événements de reproduction, plus important dans le cas des vieux semis (25 années cumulée vs 4 pour les jeunes). Mercredi 2 Septembre 9h00 – 11h00 Session 1 - Structure des populations Modérateur : Michael Blum Csillery Katalin - For how many generations linkage disequilibrium is maintained after an admixture event? Durand Eric - Spatial inference of admixture proportions and secondary contact zones Restoux Gwendal - Robustesse d'un approche de type régression pour la détection de la dépression de consanguinité Bech Nicolas - Impact de la fragmentation des paysages sur la structuration génétique des populations de perdrix grise (Perdix perdix). Jay Flora - Influence de l'environnement sur la structure génétique de populations For how many generations linkage disequilibrium is maintained after an admixture event? Katalin Csillery, TIMC-IMAG, equipe TIMB Mixing of two or more populations with different allele frequencies generates admixture linkage disequilibrium (ALD). ALD has been crucial in making inferences about population structure and history, and to improve disease gene mapping. Nevertheless, it has never been quantified for how many generations ALD is maintained after the admixture event. Theory predicts that D(AB) = p(AB) - p(a)p(b), the difference between the frequency of the haplotype AB and the product of the frequencies of alleles A and B, decreases with time as a function of the recombination rate: D(AB)(t + 1) = (1 - c) D(AB) t, where t is the time in generations and c is the recombination rate. Under this simple relationship even between tightly liked loci (e.g. with recombination rate c=0.01) LD breaks down rapidly: For example, 10, 100, and 500 generations after the admixture event, 8.6, 63, and 99% of the LD is expected to be lost, respectively. Here I show, and quantify how much ALD is maintained after an admixture event depending on the polymorphism of the two loci in question. Most strikingly, I show that between polymorphic microsatellite loci, considerable ALD is present even after 100's of generations. This is because the predictions of the simple equation above are only probabilistic expectations for each haplotype AB, of which, there are many between multiallelic loci. [email protected] Post-doc - Laboratoire TIMC-IMAG, equipe TIMB Université Joseph Fourier Pavillon Taillefer 38706 La Tronche, France Tel: +33 (0)4 56 52 00 65 [email protected] Mob: +33 642 708 167 Spatial inference of admixture proportions and secondary contact zones Abstract : Genetic admixture of distinct gene pools is the consequence of complex spatio-temporal processes that could have involved massive migration and local mating during the history of a species. However current methods for estimating individual admixture proportions lack the incorporation of such a piece of information. Here, we extend Bayesian clustering algorithms by including global trend surfaces and spatial autocorrelation in the prior distribution on individual admixture coefficients. We test our algorithm by using spatially explicit and realistic coalescent simulations of colonization followed by secondary contact. By coupling our multiscale spatial analyses with a Bayesian evaluation of model complexity and fit, we show that the algorithm provides a correct description of smooth clinal variation, while still detecting zones of sharp variation when they are present in the data. We also apply our approach to understanding the population structure of the killifish, {\it Fundulus heteroclitus}, for which the algorithm uncovers a presumed contact zone in the Altantic coast of NorthAmerica. -Eric Durand, PhD Student Dept. Mathematical Biology, TIMC-IMAG, Faculty of Medicine, F38706 La Tronche, France Tel. : +33 (0)4 56 52 00 70 Fax : +33 (0)4 56 52 00 55 Robustesse d'un approche de type régression pour la détection de la dépression de consanguinité Gwendal Restoux 1 2 3 1,2 3 1 2 , Priscille Huot de Longchamp , Bruno Fady & Etienne K. Klein Ecologie des Forêts Méditerranéennes – INRA - Site agroparc – Domaine St Paul – 84914 Avignon Cedex 9 Biostatistiques et Processus Spaciaux – INRA - Site agroparc – Domaine St Paul – 84914 Avignon Cedex 9 AgroParisTech - 16 rue Claude Bernard - 75231 Paris Cedex 05 La dépression de consanguinité (imbreeding depression, ID) est un phénomène répandu chez les animaux et les végétaux (Charlesworth & Charlesworth, 1987). Ce phénomène est d'un intérêt tout particulier dans le domaine de la biologie de la conservation, notamment dans le cas de populations de petites tailles car il peut largement modifier leurs capacités de survie. Sa détection est donc essentielle et deux méthodes sont alors disponibles : i) des expériences de fécondation contrôlés permettant de comparer la valeur sélective (au moins un de ses proxies) entre des individus issus d'allofécondation et d'autres issus d'autofécondation ; ii) des comparaisons de valeurs sélectives observées (Y) pour différents niveaux de consanguinité estimés via un indice X adéquat (F, s=1-tm), le tout par une régression linéaire de type : Y=a+b.X+ε (Williams & Savolainen, 1996). La première méthode bien qu'efficace est souvent difficile à mettre en oeuvre (temps, coût, biologie de l'espèce considérée). La deuxième méthode quant à elle, bien que moins précise permet une approche à l'échelle de la population et s'avère moins coûteuse. Nous nous sommes donc intéressés aux limites de détection de l’ID d'une telle approche indirecte. En effet, dans cette régression, b représente le fardeau génétique et il est donc supposé constant au sein de la population échantillonnée. Or, le fardeau génétique peut varier d’un individu à l’autre et donc affecter la capacité de détection de l’ID. De plus, quel est l'effet du plan d'échantillonnage sur cette capacité de détection del’ID ? Nous avons testé les effets de la variabilité du fardeau génétique individuel ainsi que d'autres variables de la population (fardzau génétique moyen, autofécondation moyenne et sa variabilité) et du plan d’échantillonnage sur la détection de l’ID par simulations. En moyenne cette approche permet une capacité de détection de l’ID relativement élevée (91%). Cependant, la variabilité inter-individuelle du fardeau génétique a effectivement un effet négatif sur cette probabilité de détection. De plus, d'autres caractéristiques de la population (fardeau génétique moyen, variabilité du taux d'autofécondation) ont également un effet sur la puissance de l'approche de type régression. Finalement nous concluons sur les plans d'échantillonnage permettant de maximiser la détection de la dépression de consanguinité. Charlesworth,D. & Charlesworth, B. Inbreeding depression and its evolutionary consequences Annual Review of Ecology and Systematics, 1987, 18, 237-268 Williams, C. G. & Savolainen, O. Inbreeding depression in conifers: Implications for breeding strategy - Forest Science, 1996, 42, 102-117 Impact de la fragmentation des paysages sur la structuration génétique des populations de perdrix grise (Perdix perdix). Nicolas BECH1, Claude NOVOA2, Elisabeth BRO3, Jérôme BOISSIER1 1 Laboratoire de Biologie et d’Ecologie Tropicale et Méditerranéenne, UMR 5244 CNRS-EPHEUniversité de Perpignan, 52 avenue Paul Alduy, 66860 Perpignan Cedex, France. 2 Office National de la Chasse et de la Faune Sauvage, CNERA faune de montagne, Direction des Etudes et de la Recherche, Espace Alfred Sauvy, 66500 Prades, France. 3 Office National de la Chasse et de la Faune Sauvage, CNERA petite faune sédentaire de plaine, Direction des Etudes et de la Recherche, 5, rue de Saint Thibaud Saint Benoist BP 20 78612 Le Perray en Yvelines Cedex, France. La perdrix grise est un galliforme d’intérêt cynégétique et patrimonial certain. En France on distingue deux sous-espèces endémiques : Perdix perdix armoricana dans le Bassin Parisien et P. p. hispaniensis dans les Pyrénées. Les populations situées au nord de la France ne semblent pas présenter de structuration génétique particulière alors que les populations des Pyrénées sont marquées par une forte structuration génétique caractérisée notamment par un isolement par la distance. Il est intéressant de remarquer qu’en montagne le paysage présente un niveau de fragmentation supérieur à celui du Bassin Parisien. En effet, les milieux alpins, de par leur géomorphologie / leur relief sont fragmentés par essence. De plus, il s’avère que depuis le début du quaternaire les landes d’altitude (habitats privilégiés pour la perdrix grise), ont été particulièrement façonnées par les fluctuations climatiques et un impact anthropique qui ont eut pour conséquence la fermeture des milieux et donc la réduction de l’habitat potentiel de la perdrix grise. Basé sur le polymorphisme de marqueurs microsatellites, ce travail illustre l’impact de la fragmentation des paysages sur la distribution de la variabilité génétique et sur la structuration génétique des populations de perdrix grise. Plus précisément, nos analyses révèlent qu’en plus d’avoir un impact sur les proceci micro-évolutifs, le paysage influence également les flux géniques et l’orientation de ces flux dans l’espace. Mercredi 2 Septembre 11h00 – 12h20 Session 2 - Structure des populations (suite) Modératrice : Stéphanie Manel Ndiade Bourobou Dyana - Détecter différentes échelles de structures génétiques spatiales en combinant les marqueurs microsatellites chloroplastiques et nucléaires pour l’espèce forestière à très faible densité à l’hectare, Baillonella toxisperma. Leroy Gregoire - Différences de structure génétique entre espèces d’animaux domestiques. Verrier Etienne - L’estimation de l’effectif efficace des populations d’animaux domestiques : une étude de cas relative à deux races de chevaux de trait à partir de données généalogiques ou de données moléculaires. Robvieux Pauline - Analyse de la diversité et de la structure génétique de Cystoseira amentacea var. stricta Détecter différentes échelles de structures génétiques spatiales en combinant les marqueurs microsatellites chloroplastiques et nucléaires pour l’espèce forestière à très faible densité à l’hectare, Baillonella toxisperma pierre. Dyana Ndiade Bourobou La différence dans la fréquence et la vitesse de mutation des marqueurs microsatellites (SSR) nucléaires et chloroplastiques est susceptible de mettre en évidence différents niveaux de structurations génétiques à travers l’aire naturelle de répartition d’une espèce. L’évolution contrastée de ces deux types de marqueurs moléculaires est utilisée dans le cadre de cette étude pour rendre compte de la dynamique de la structure génétique spatiale du Moabi (Baillonella Toxisperma Pierre), une espèce à très faible densité (1adulte/20ha) et considérée comme clé de voûte écologique dans les forêts primaires du bassin du Congo. Les premiers résultats effectuées sur 247 individus révèlent deux clusters regroupant les trois populations étudiées (Fst=0.186*) les marqueurs chloroplastiques alors qu'aucune sousstructure n'a été détectée avec les 15 microsatellitesnucléaires (Fst= 0.01ns) à l'échelle locale. L'absence de structure observée peut-être expliquée par un flux de pollen efficace due à l'efficacité des pollinisateurs (D= 1-2.5km) et la faible densité de l'espèce. Les deux structures détectées pour les marqueurs chloroplastiques seraient probablement dues à un flux de graines efficace (D=1-2km) occasionné par les mouvements territoriaux de l'éléphant. A l’issue de cette première étude nous allons étendre l'étude à une plus large échelle géographique (Cameroun, Gabon) afin (i) de détecter les structures génétiques anciennes et récentes, et (ii) inférer les processus évolutifs, historiques et climatiques ayants conduit à cette structuration spatiale de la diversité génétique. Mots clés: Dynamique spatiale- Diversité génétique- Structures génétiques - Marqueurs microsatellites – Flux de gènes- Baillonella toxisperma Pierre- Clé de Voûte- Bassin du Congo. Différences de structure génétique entre espèces d’animaux domestiques Grégoire Leroy*1,2, Cécile Berthouly3, Etienne Verrier1,2, Xavier Rognon1,2 1 AgroParisTech, UMR1313 Génétique animale et biologie intégrative, 16 rue Claude Bernard, F-75231 Paris 05 2 INRA, UMR1313 Génétique animale et biologie intégrative, F-78350 Jouy-en-Josas 3 CIRAD, UPR AGIRs, Campus International de Baillarguet, 34398 Montpellier Cedex 05, France La gestion des espèces animales domestiques en races plus ou moins fermées, initiée à partir du XIXème siècle, a profondément structuré la variabilité génétique de ces espèces, phénomène que le développement des marqueurs moléculaires ainsi que celui de nouvelles méthodes statistiques (approche bayesienne…) permettent d’étayer. A partir de trois jeux de données sur microsatellites concernant respectivement le chien, le cheval et la poule, nous avons mis en évidence des différences de structure d’une espèce à l’autre. Chez la poule, l’existence d’un gradient Est-Ouest à l’échelle planétaire apparaît lié aux conditions de domestication de l’espèce. A l’échelle de la France, les races équines constituent elles-mêmes des ensembles relativement peu homogènes mais peuvent être réparties en groupes génétiques présentant une certaine cohérence. Les races canines apparaissent au contraire bien plus homogènes, alors qu’il est plus difficile d’identifier des structures supra raciales. Certains facteurs, liés aux pratiques d’élevage ou à la physiologie des espèces, contribuent à expliquer ces différences, ce qui est confirmé au moyen de simulations. Chez le chien, par exemple, des règles de gestion excluant le croisement entre races, une taille de portée élevée, une utilisation déséquilibrée des reproducteurs, ainsi que des intervalles de générations courts ont pu accélérer le phénomène de différenciation génétique des races. Les différents usages du cheval ont vraisemblablement contribué à l’émergence des groupes observés mais, à l’intérieur de chaque groupe, des règles de gestion qui autorisent de nombreux types de croisement ont manifestement limité la différenciation des races. Les situations existantes au sein d’autres espèces domestiques sont aussi brièvement discutées. L’estimation de l’effectif efficace des populations d’animaux domestiques à partir de données généalogiques ou de données moléculaires : une étude de cas relative à deux races de chevaux de trait Etienne Verrier*1,2, Grégoire Leroy1,2, Christine Blouin2, Valérie Loywyck3, Jean-Claude Mériaux4, Xavier Rognon1,2 1 AgroParisTech, UMR1313 Génétique animale et biologie intégrative, 16 rue Claude Bernard, F-75231 Paris 05 2 INRA, UMR1313 Génétique animale et biologie intégrative, F-78350 Jouy-en-Josas 3 INRA, UMR320 Génétique végétale, Ferme du Moulon, F-91190 Gif-sur-Yvette 4 Labogena, Domaine de Vilvert, F-78352 Jouy-en-Josas Disposer d’une estimation fiable de l’effectif efficace (Ne) d’une population est utile dans une perspective de gestion génétique ou de conservation. Pour cela, de nombreuses méthodes sont disponibles, différant par la conception, les hypothèses sous-jacentes, les informations requises et la facilité de mise en œuvre dans des situations réelles. Notre étude a concerné deux races équines aux caractéristiques démographiques fort différentes, le Comtois (principale race de trait élevée en France) et le Boulonnais (race en conservation). Nous avons comparé plusieurs méthodes d’estimation de Ne, à partir (i) des variances et covariances des tailles de descendance des reproducteurs, (ii) de l’évolution de la consanguinité calculée sur la base des généalogies, (iii) de l’évolution de l’hétérozygotie attendue à 11 marqueurs microsatellites et (iv) de la variance temporelle des fréquences alléliques à ces même marqueurs. Quelle que soit la méthode, le classement des deux populations est le même (NeComt > NeBoul) mais pour une même population, le champ de variation des valeurs estimées est très large : de 74 à 5700 en Comtois, de 11 à 161 en Boulonnais. Les estimations à partir de la consanguinité généalogique sont cohérentes selon les échantillons considérés au sein d’une même population mais substantiellement différentes de celles obtenues à partir de l’évolution de l’hétérozygotie attendue aux marqueurs : de 3 à 5 fois plus faibles chez le Comtois, de 3 à 5 fois plus élevées chez le Boulonnais. Les valeurs maximales ont été obtenues à partir des variances temporelles des fréquences alléliques. Les raisons possibles des écarts entre méthodes sont discutées. Analyse de la diversité et de la structure génétique de Cystoseira amentacea var. stricta Robvieux Pauline(1), Bottin Lorraine(1), Thibaut Thierry(1) et Forcioli Didier(1) (1) Université Nice Sophia-Antipolis, E.A. 4228 ECOMERS. Fac Sciences. Parc Valrose. 06108 NICE Cedex 2 Cystoseira amentacea var. stricta (Phaeophyceae) est une espèce ingenieure endémique à la Méditerranée. Résistante aux conditions environnementales très changeantes elle est très sensible aux pressions anthropiques. Le but de cette étude était d’étudier la diversité et la structuration génétique de la population Méditerranéenne française à partir de six populations réparties de Carro (Bouches du Rhône) au Cap Ferrat (Alpes Maritimes). Pour cela cinq nouvelles amorces microsatellites ont été validés dans cette étude pour C. amentacea. Ils complètent le jeu de cinq amorces déjà existant. Les analyses ont été faites à partir des logiciels GenAlEx, Arlequin et Genepop. Les résultats obtenus permettent de mettre en évidence une grande diversité alléliques. La valeur moyenne de Fis sur les six populations est forte et significative (0,460***) confirme une forte structuration intrapopulation et le Fst moyen de 0,172*** couplé aux Fst par paire de populations très significatifs mettent en évidence une structuration interpopulation. Ces deux valeurs sont logiques par rapport à la faible capacité de dispersion des zygotes. Alors que la structure intrapopulation peut être expliquée par de la consanguinité, la structuration interpopulation marque un isolement des populations qui peut résulter d’évènement géologiques très anciens (crise messénienne, glaciation). L’ensemble des populations échantillonnées devront être analysées à partir de notre jeu de dix amorces microsatellites. Jeudi 3 Septembre 9h00 – 10h20 Session Biologie Moléculaire Modératrice : Irène Till-Bottraud Abdelkrim Jawad - Technologies de séquençage de nouvelle génération et développement de marqueurs microsatellites spécifiques: une approche par le nombre Leveugle Magalie - Analyse du promoteur du gène TB1 chez le mil (Pennisetum glaucum) Petit Eric - La multiplication du cytochrome b chez Globodera Valentini Alice – DNA barcoding for herbivorous diet analysis Logossa Zenor - Structure de la diversité génétique du karité (Vitellaria paradoxa C.F. Gaertn) en Afrique de l'Ouest et recolonisation post-glaciaire du couloir sec du Dahomey Pause café Assemblée générale – Conclusions Technologies de séquençage de nouvelle génération et développement de marqueurs microsatellites spécifiques: une approche par le nombre. Jawad Abdelkrim1, Bruce C. Robertson2, Jo-Ann L. Stanton3, Neil J. Gemmell1 1 Centre for Reproduction and Genomics, Department of Anatomy & Structural Biology, University of Otago, PO Box 913, Dunedin 9054, New Zealand 2 Department of Zoology, University of Otago, PO Box 56, Dunedin, New Zealand 3 Anatomy Otago Genomics Sequencer Unit, Department of Anatomy & Structural Biology, University of Otago, PO Box 913, Dunedin 9054, New Zealand Les marqueurs microsatellites sont les marqueurs génétiques de choix pour de nombreuses applications en génétique des populations. Cependant, ces marqueurs nécessitent d’être développés de novo et la plupart des protocoles traditionnels requiert l’utilisation d’approches recombinantes. Nous proposons de remplacer ces approches par l’utilisation de technologies de séquençage de nouvelle génération (pyroséquencage, Roche/454 GS FLX), qui permettent de générer en seulement quelques jours un nombre élevé de séquences aléatoires de longueur réduite représentant des millions de paires de bases. L’utilisation d’outils bioinformatiques appropriés permet un traitement rapide de ces jeux de donnes massifs et de détecter les fragments contenant des motifs répétés et de définir des sondes pour amplification en seulement quelques secondes. L’utilisation de cette approche nous a permis d’isoler aisément 13 marqueurs polymorphes pour le canard bleu, une espèce menacée endémique de NouvelleZélande, pour laquelle peu de données génétiques étaient disponibles jusqu'à présent. Notre approche élimine la nécessité du recours au clonage et réduit considérablement les délais et le coût du travail de laboratoire comparé aux approches traditionnelles. Analyse du promoteur du gène TB1 chez le mil (Pennisetum glaucum) Magalie Leveugle1, Samah Rekima1, Laure Benoit², Aboubakry Sarr1, Thierry Robert1 1 Laboratoire ESE, UMR 8079, Bâtiment 360, université Paris Sud, 91405 Orsay, France ²Laboratoire CEFE, UMR 5175, 1919 route de Mende, 34293 Montpellier, France La domestication des plantes et la diffusion de l'agriculture ont été les éléments fondateurs de l'agriculture humaine. L'un des syndromes de la domestication est la réduction du tallage chez les céréales cultivées par rapport aux céréales sauvages. Des études de polymorphisme chez le maïs comme chez le mil ont montré une diminution de la diversité nucléotidique dans la région 5’ UTR du gène TB1 (teosinte branched 1). Nous nous sommes intéressés à la structure des éléments régulateurs de l'expression du gène TB1 chez les panicées par des approches de phylogenetic shadowing et footprinting. Pour cela nous avons constitué une collection de séquences du promoteur du gène chez différents genres de panicées proches des Pennisetum ainsi que pour 9 espèces des pools tertiaires et secondaires de Pennisetum glaucum. Ces séquences ont été analysées par les logiciels eShadow et Footprinter pour mettre en évidence des motifs putatifs de fixation de facteurs de transcription dans la région 5’ UTR du gène (environ 1000 paires de bases). Les premiers résultats indiquent la présence de deux régions significativement conservées chez les Pennisetum dans lesquelles des motifs régulateurs potentiels sont en cours d'identification. La multiplication du cytochrome b chez Globodera Eric Petit1, Julie Ferreira de Carvalho1, Didier Fouville1, Sylvie Valette1 1 INRA/Agrocampus Rennes/Univ. Rennes 1, UMR BiO3P, Domaine de la Motte, 35653 Le Rheu, France Le génome mitochondrial des nématodes est plutôt court, avec un contenu génique relativement classique, mais certaines espèces présentent des caractéristiques tout à fait particulières. Les nématodes phytoparasites du genre Globodera ont un génome mitochondrial multipartite constitué d'au moins six petits cercles mitochondriaux qui diffèrent en longueur et en séquences. Tous les gènes qui font une génome mitochondrial n'ont pas encore été découverts, ce qui laisse supposer que d'autres cercles sont à caractériser. Par ailleurs, différents cercles peuvent porter des gènes identiques, ils sont capables de recombinaison et de nombreux indels décalent les cadres de lecture. La présence de paralogues, de recombinaison, de variabilité dans les séquences codantes suggèrent fortement que l'hétéroplasmie est prévalente dans le génome mitochondrial de ces espèces. Nous l'avons mesuré en amplifiant, clonant et séquençant le cytochrome b dans une population de chacune de 6 espèces ou sous-espèces du genre Globodera. Les résultats de cette expérience ont révélé : 1) que l'hétéroplasmie est effectivement extrême ; 2) que les séquences obtenues appartiennent à trois clades très divergents (K2P=25-28%) mais constituent toutes des copies fonctionnelles du cytochrome b ; 3) que chaque taxon possède des copies du cytochrome b appartenant à deux voire trois clades différents ; 4) qu'un même individu peut présenter des séquences qui se rangent dans les trois clades. Ces résultats soulèvent des questions quant au mode de transmission de l'ADN mitochondrial dans ces espèces, au devenir de gènes dupliqués dans un contexte mitochondrial, et à la biologie des nématodes étudiés. DNA barcoding for herbivorous diet analysis Alice Valentini1, Christian Miquel1, Eric Coissac1, François Pompanon1, Pierre Taberlet1 1 Laboratoire d'Ecologie Alpine, CNRS UMR 5553, Université Joseph Fourier, BP 53, F-38041 Grenoble cedex 9, France The development of DNA barcoding and the availability of recent DNA sequencing techniques offer new possibilities in diet analysis. DNA fragments shorter than 100–150 bp remain in a much higher proportion in degraded DNA samples and can be recovered from faeces. As a consequence, by using universal primers that amplify a very short but informative DNA fragment, it is possible to reliably identify the plant taxon that has been eaten. We propose a new method that is fast, simple to implement, and very robust for diet analysis that combine universal primer approach and DNA barcoding. This new technique appears to be very robust and can be applied at large scales. We demonstrated that it could be applied for diet analyses of a wide range of phytophagous species at large scales. This method opens new perspectives in ecology, not only by allowing large-scale studies on diet, but also by enhancing studies on resource partitioning among competing species, and describing food webs in ecosystems. Structure de la diversité génétique du karité (Vitellaria paradoxa C.F. Gaertn) en Afrique de l’Ouest et recolonisation post-glaciaire du couloir sec du Dahomey. Zénor Ablah Logossa1,3, Haby Sanou 2, Alexandre Vaillant3, Kouami Kokou1, Jean-Marc Bouvet3 1 Université de Lomé, Faculté des Sciences. BP 1515 Lomé, Togo. Institut d’Economie Rurale, Bamako, mali 3 CIRAD-Département système biologique. Unité de recherche « Diversité génétique et amélioration des espèces forestières ». TA 10 C Campus International de Baillarguet. 34398 Montpellier, France. 2 Résumé Le karité (Vitellaria paradoxa C.F. Gaertn) est un arbre agroforestier très répandu dans les savanes soudano-sahéliennes africaines et exploité pour son beurre utilisé dans la cosmétique, la pharmaceutique et l’agroalimentaire. Les patrons de diversité génétique du Karité ont été analysés afin de tester les hypothèses relatives aux refuges d’Afrique de l’ouest pendant l’holocène et à la recolonisation du couloir sec du Dahomey (Maley, 1989). Les analyses sur 11 microsatellites nucléaires (nucSSR) de 703 arbres issus de 31 populations de 7 pays de l’Afrique de l’Ouest ont montré une faible différenciation entre les populations (Fstnuc = 0.069). Par contre, l’étude de 3 microsatellites chloroplastiques (cpSSR) sur 313 individus des mêmes origines a montré un patron de structuration plus marqué : 12 chlorotypes phylogéographiquement liés [Nst (0.65)>Gst (0.53)] ont été déterminés et montrent une forte différenciation entre les populations (Fstcp = 0.704) ; les deux plus fréquents chlorotypes A et E sont chacun spécifiques de l’Ouest et de l’est du couloir sec du Dahomey. La présence simultanée de ces deux chlorotypes au sein du couloir sec du Dahomey confirmerait l’hypothèse de sa recolonisation résultant des deux flux convergents provenant des zones refuges adjacentes. Mot clés : Vitellaria paradoxa, zone refuge, Couloir sec du Dahomey, microsatellites nucléaires, microsatellites chloroplastiques. Les posters 1 - Stéphanie Cohu, Aurélie Blanfuné, Jean-Philippe Labat, Rodolphe Lemée, Luisa Mangialajo et Thierry Thibaut - Etude écologique et génétique des populations d’un dinoflagellé benthique toxique, Ostreopsis cf. ovata, en Méditerranée Nord-Occidentale 2 - Perrier C., Baglinière, J.L., Guyomard R., and Evanno G.- Influence des facteurs environnementaux sur la structure génétique des populations françaises de saumon atlantique 3 - Coraline Caullet, Valérie le Corre - Distribution au sein d'un paysage agricole et variation des traits de plantes adventices, les capselles. 4 - Benoit Gilles et Mathieu Joron - Architecture génétique du mimétisme chez Heliconius: façonnement par la sélection ou préadaptation? 5 - Joana Do Nascimento, Nicolas Bierne - Etude détaillée de la sélection sur un peptide antimicrobien dans une population structurée de Mytilus 6 - Romain Valade, Brigitte Maisonneuve, Claire Neema - Diversité génétique de Bremia lactucae (Regel), agent du mildiou de la laitue, Lactuca sativa. 7 - L. Valeria Oppliger, Juan A. Correa, Myriam Valero, Jessica Beltrán, and Christophe Destombe Effects of temperature on sex-ratio in two related species of Lessonia (Laminariales, Phaeopyceae) inhabited adjacent areas of the Chilean coast 8 - Brandenburg Jean-Tristan, Toupance Bruno, Austerlitz Frederic - Impact of fertility transmission and homogamy in family size in humans 9 - Hélène Magalon, Thibault Nidelet and Oliver Kaltz - Experimental evolution of life history and virulence of a parasite with vertical and horizontal transmission: The impact of host growth conditions 10 - François Allal, Laurent Millet, Alexandre Vaillant, Jean-Marc Bouvet - Nuclear And Chloroplastic Markers For Assessment Of Vitellaria paradoxa C.F. Gaertn. Genome Evolution 11 - Aurélie Khimoun, Monique Burrus, Christophe Andalo, Benoit Pujol, Christophe Thebaud Homoplasie et paradoxe à l’utilisation des microsatellites 12 - Antoine Tailliez, Isabelle Decombeix - Recherche de QTLs associés à la tolérance au zinc aux stades précoces du développement chez Arabidopsis halleri 13 - Alexandre Geoffroy, Line Le Gall and Christophe Destombe - Species delineation of seaweeds using DNA barcoding : a comparison of the species concept in red, green and brown algae. 14 - Gwilherm Penant, Didier Aurelle, Anne Chenuil, Jean Pierre Féral - Phylogéographie de l’oursin commun Paracentrotus lividus : Approche combinée de l’ADN mitochondrial et nucléaire. 15 - Yann Bourgeois, Philippe Heeb, Christophe Thébaud. - Etude de la variation de coloration et de ses bases phylogénétiques et génétiques chez Zosterops borbonicus, oiseau endémique de La Réunion. 16- Joris Bertrand, Steve Goodman, Marie Raherilalao, Ben Warren, Philipp Heeb, Christophe Thébaud - Approche phylogéographique de la dispersion et de la diversification du clade Zosterops maderaspatanus dans le sud-ouest de l’océan indien. Etude écologique et génétique des populations d’un dinoflagellé benthique toxique, Ostreopsis cf. ovata, en Méditerranée Nord-Occidentale Stéphanie Cohu1,2, Aurélie Blanfuné2, Jean-Philippe Labat2, Rodolphe Lemée2, Luisa Mangialajo1 et 1 Thierry Thibaut 1. Université de Nice-Sophia Antipolis - EA 4228 ECOMERS - Faculté des Sciences, Parc Valrose, 06108 Nice cedex 02 FRANCE 2. Laboratoire Océanographique de Villefranche, CNRS-UMR 7093, UPMC, Observatoire Océanologique de Villefranche - BP 28, 06234 Villefranche- sur-Mer cedex France A l’échelle mondiale, le nombre d’évènements d’efflorescences de microalgues toxiques augmente depuis une trentaine d’années, avec une diversification des espèces impliquées. Parmi celles-ci, deux espèces du genre Ostreopsis, des dinoflagellés épibenthiques, se développent en blooms importants depuis 1998 (Sansoni et al., 2003) et causent des problèmes sanitaires le long des côtes de la Méditerranée Nord-Occidentale (Brescianini et al., 2006). Afin de comprendre les conditions environnementales favorisant le développement de ces dinoflagellés, nous avons suivi l’évolution des populations d’Ostreopsis cf. ovata à Monaco durant les étés 2007 et 2008. En 2007, un bloom est survenu début-juillet, les concentrations en cellules étant très élevées sur les macroalgues (2.77.106 cell.g-1 Poids Frais de macroalgues) et dans l’eau (37.103 cell.l-1). En 2008, le bloom a été observé plus tardivement, mi-juillet, en étant globalement moins important avec des concentrations maximales de 0.57.106 cell.g-1 PF de macroalgue et 213.103 cell.l-1. Les différences de développement d’Ostreopsis observées entre les deux années peuvent être reliées aux conditions hydroclimatiques enregistrées : comparé aux 12 dernières années, 2007 est caractérisé par un hiver et un printemps relativement « chauds », suivis d’un été venteux et « frais ». A l’inverse, 2008 présente un printemps « standard » suivi d’un été chaud et peu venteux. Durant les 2 années, une importante variabilité des concentrations a été observée à petite échelle (100 m), probablement due à la structure alvéolaire de la plage étudiée qui induit des conditions hydrodynamiques complexes. L’effet des nutriments est discutée. Une étude de génétique des populations a été initiée au début de l’année 2009 afin de comprendre la dispersion d’Ostreopsis cf. ovata et de quantifier la diversité et les échanges géniques intra et interpopulationnels. La technique de l’EPIC (exon-primed, intron-crossing) PCR a été choisie afin de réaliser cette étude dont le principe et les premiers résultats seront présentés. Influence des facteurs environnementaux sur la structure génétique des populations françaises de saumon atlantique Perrier C.1,2, Baglinière J.L.1,2, Guyomard R.3, and Evanno G.1,2 1 UMR INRA Ecologie et Santé des Ecosystèmes, Rennes, France Agrocampus Ouest, Rennes, France 3 UMR INRA Génétique Animale et Biologie Intégrative, Jouy-en-Josas, France 2 Key words: Salmo salar, structure génétique, conservation, adaptation locale Résumé: Identifier les paramètres déterminant la différenciation génétique des populations est un enjeu majeur en génétique des populations et en biologie de la conservation. Notre objectif est d’étudier la structure génétique des populations françaises de saumon atlantique et de déterminer les facteurs environnementaux et démographiques qui l’influencent. 760 échantillons provenant de 23 rivières ont été génotypés à 17 marqueurs microsatellites. Le sexe et l’âge des individus étaient renseignés, de même que les divers paramètres environnementaux des rivières échantillonnées. Une analyse bayesienne a classé les individus dans cinq groupes génétiquement et géographiquement distincts. Ces groupes ont été caractérisés par différents facteurs environnementaux, comprenant la distance géographique, le substrat géologique, la longueur de la rivière et la température de l'eau. Une analyse de variance moléculaire (AMOVA) a révélé une forte différenciation des populations, plus grande entre les groupes qu’au sein des groupes (respectivement 4.8% versus 0.8%). Ceci suggère davantage de dispersion au sein des groupes qu’entre ces groupes et une adaptation locale à une fine échelle géographique. Ces résultats ont d’importantes implications pour l’étude et la gestion des populations françaises de saumon, en définissant les unités de conservation à l’échelle nationale ainsi que les paramètres induisant la différenciation de ces unités. Distribution au sein d'un paysage agricole et variation des traits de plantes adventices, les capselles. Coraline Caullet1, Valérie le Corre1 1 INRA, UMR 1210 Biologie et Gestion des Adventices, 17 rue Sully, BP 86510, F-21065 Dijon Cedex, France Les populations de nombreuses plantes adventices des cultures sont distribuées non seulement dans les parcelles cultivées, mais aussi dans les bords de champs voire dans les habitats interstitiels non cultivés (Kleijn & van der Voort, 1997). Le but de cette étude est de décrire la distribution spatiale et de rechercher s’il existe une association entre cette dernière et la variation phénotypique, pour deux espèces d’adventice : Capsella rubella, et Capsella bursa-pastoris (crucifères annuelles autogames) au sein d’un même paysage agricole. La répartition spatiale des capselles présentes sur la zone d’étude a été analysée à partir de la localisation par GPS des plantes. Il ressort que les C. bursa-pastoris sont présentes dans une grande diversité d’habitats (champ, bord de champ, bordure et chemin) tandis que les C. rubella qui n’ont été trouvées que dans les chemins et les bordures herbacées. Par ailleurs la culture en place joue un rôle de filtre important pour la présence de ces espèces au sein des parcelles. Une expérimentation de type « common garden » a permis de mesurer la variation de traits relatifs à la croissance, la phénologie, et la production de semences et leur plasticité en réponse à la période de levée (automne vs printemps). La variation phénotypique est importante à l’échelle du paysage, et semble associée avec les habitats d’origine des plantes mères. Notre étude contribue ainsi à mettre en évidence des combinaisons de traits impliqués dans l’adaptation des plantes annuelles aux différents habitats des agro-écosystèmes. Architecture génétique du mimétisme chez Heliconius: façonnement par la sélection ou préadaptation? Benoit Gilles1,2 et Mathieu Joron1 1 UMR 7205 Origines Structure et Evolution de la Biodiversité, Muséum National d'Histoire Naturelle, 16 rue Buffon, CP39, 75005 Paris 2 Smithsonian Tropical Research Institute, Balboa, Panama. Les papillons du genre Heliconius (Nymphalidae), sont des membres emblématiques des communautés d'insectes néotropicaux, ayant connu une radiation adaptative en de nombreuses espèces et variants géographiques, signalant leurs défenses chimiques par des colorations d'avertissement, et liés aux autres espèces de chaque communauté locale par des relations de mimétisme Müllérien. Nous présentons ici les résultats d'une étude cherchant à élucider l'évolution adaptative de l'architecture génétique de la coloration. L'espèce amazonienne H. numata présente la double particularité d'être polymorphe pour plusieurs colorations mimétiques en sympatrie, et de présenter un locus unique (supergène) contrôlant l'ensemble de la variation de couleur. Les autres espèces étudiées, non polymorphes (variant seulement géographiquement), montrent une architecture multi-locus. Nous avons effectué les croisements contrôlés entre races mimétiques géographiques de l'espèce H. hecale (sousespèces zuleika, Costa-Rica et melicerta, Panama), un proche parent de H. numata ne présentant pas de polymorphisme, afin de décrire l'architecture génétique de la variation de couleur et les homologies potentielles avec le supergène de H. numata. En étudiant l'architecture génétique comparée des espèces du clade de H. numata nous pouvons tester si l'architecture en supergène est unique à l'espèce H. numata, et donc si le supergène semble avoir évolué en réponse aux pressions de sélection en faveur du polymorphisme (architecture façonnée par la sélection), ou bien si le supergène a évolué plus tôt dans le clade, précédent ainsi l'évolution du polymorphisme ('préadaptation'). Etude détaillée de la sélection sur un peptide antimicrobien dans une population structurée de Mytilus Joana Do Nascimento, Nicolas Bierne1 1 Université Montpellier 2, Place Eugène Bataillon, 34095 Montpellier, France CNRS - Institut des Sciences de l’Evolution UMR5554 Montpellier, France. Alors que les fortes dispersions larvaires de la plupart des organismes marins devraient rendre l’adaptation locale difficile, il n’est pas rare de rencontrer des exemples de structures génétiques marquées interprétées comme le résultat d’une adaptation différentielle dans un environnement variable. La présente étude avait pour objectif d’analyser dans les détails comment la sélection a façonnée la structure génétique d’un peptide antimicrobien, la MGD2, chez les moules Mytilus. edulis et M. galloprovincialis. Pour cela, deux approches ont été combinées : une approche de génétique des populations pour mettre en évidence la position nucléotidique ciblée par la sélection et une approche fonctionnelle pour appréhender les conséquences phénotypiques du polymorphisme observé au niveau du locus sous sélection. Nous avons pu montrer que la sélection opère au niveau d’un polymorphisme en acide aminé (Leucine/Arginine) situé dans la boucle supposée active du peptide mature. La position stratégique de ce polymorphisme au sein de la protéine a suscité des interrogations quant à son rôle dans l’activité antimicrobienne du peptide. Nous avons alors tenté d’apporter un élément de réponse en étudiant les communautés bactériennes présentes chez des individus homozygotes leucine et homozygotes arginine. Les résultats n’ont montré aucunes différences significatives des endoflores. Le résultat le plus frappant de cette étude reste l’absence d’entrainement génique du polymorphisme adaptatif sur son voisinage chromosomique neutre. Une hypothèse est que la sélection a agit sur un polymorphisme préexistant à l’équilibre de liaison avec les locus neutres analysés. Ce résultat suggèrerait que la sélection agisse de façon sporadique sur ce peptide en fonction des variations spatiotemporelles du pathosystème. Diversité génétique de Bremia lactucae (Regel), agent du mildiou de la laitue, Lactuca sativa. Romain Valade1, Brigitte Maisonneuve2, Claire Neema1 1 2 AgroParisTech, UMR BIOGER-CPP, Thiverval Grignon, 78850, France INRA, GAFL Domaine St Maurice, 84143 Montfavet cedex, France L’oomycète Bremia lactucae (Regel), est le principal pathogène de Lactuca sativa, espèce incluant les divers cultigroupes commerciaux (beurre, batavia, feuille de chêne…). La laitue étant un légume feuille consommé frais, l’utilisation de fongicides est très limitée. Par conséquent, les sélectionneurs ont utilisé la lutte génétique pour limiter les attaques de Bremia lactucae et en particulier, des résistances totales spécifiques à des races pathogènes. Sous cette pression de sélection, les populations de Bremia ont montré une rapide adaptation aux résistances hôtes qui se sont avérées peu durables. A l'heure actuelle, les connaissances sur B. lactucae sont insuffisantes pour prédire les évolutions des virulences, raisonner les résistances à cumuler dans les génotypes ou proposer une gestion spatio-temporelle des variétés selon leurs résistances au Bremia. Ainsi, une étude de la diversité génétique des populations de Bremia a été initiée pour déterminer l’influence des forces évolutives (migration, dérive, recombinaison sexuée) chez cette espèce diploïde à haute capacité clonale. Dans cette optique, des marqueurs neutres SSR (Simple Sequence Repeat) et AFLP (Amplified Fragment Lenght Polymorphism) ont été mis au point. Différentes populations françaises ont été génotypées et les résultats préliminaires montrent une variabilité génétique assez faible, suggérant une reproduction clonale. L'analyse de cette diversité permettra d'acquérir des connaissances sur les stratégies d’évolution du Bremia en Europe et permettre une meilleure gestion des résistances disponibles, en particulier par le choix des gènes de résistance à cumuler dans une variété. EFFECTS OF TEMPERATURE ON SEX-RATIO IN TWO RELATED SPECIES OF LESSONIA (LAMINARIALES, PHAEOPHYCEAE) INHABITED ADJACENT AREAS OF THE CHILEAN COAST L. Valeria Oppliger, Juan A. Correa, Myriam Valero, Jessica Beltrán, and Christophe Destombe Abstract: Sex-ratio, the proportion of males to females in a population, reflects generally the sex determining mechanism of a species. Little is known on sex determinism in brown algae, in some kelp species, cytological observation pointed out the existence of possible sexual chromosomes whereas in some other species, experimental studies emphasized the effect of temperature on the frequency of females. The main objective of this study was to study (i) the sex ratio in two cryptic species of Lessonia and (ii) to test the effect of temperature on the sex ratio. The sex ratio was estimated in 240 progenies obtained from thirteen different populations distributed along the Chilean coast. The effect temperature was studied in different populations from Northern and Southern species. At the progeny level, the sex ratio is roughly equilibrated with half of males and half of female. Moreover, populations from the Northern species showed a higher frequency of females at 14°C than at 10°C, whereas populations from the Southern species showed the opposite trend. The significant interaction between temperature and species suggests that these two cryptic species show different optimal temperature. In conclusion, Lessonias’ sex ratios seem to be determined by a major genetic factor (sexual chromosome) as well by an influence of temperature on female mortality. Impact of fertility transmission and homogamy in family size in humans Brandenburg Jean-Tristan1,2, Toupance Bruno1, Austerlitz Frederic2 1 Unité d'Eco-Anthropologie et Ethnobiologie, UMR 5145 CNRS/MNHN/UP7, Musée de l'Homme, Paris, France. 2 Laboratoire Ecologie, Systématique et Evolution, UMR CNRS/Université Paris Sud/AgroParisTech 8079 Université Paris-Sud, Bâtiment 360 F-91405 Orsay cedex FRANCE Abstract Cultural phenomena like transmission of fertility from parents to offspring were detected in some human populations like the French Canadians in Saguenay-Lac Saint-Jean(Austerlitz and Heyer 1998) or the Hutterite population(Pluzhnikov et al. 2007). Previous studies on haploid loci showed that the shape of gene genealogies is more unbalanced, “star-like” and smaller in that case than in standard populations (Sibert et al. 2002; Blum et al. 2006). We show here the impact of fertility transmission on genes carried by different human chromosomes (X, Y, mitochondrial chromosome and autosomal) through a modeling study that we compare to the haploid model. We show that the results depend strongly on the assumed scenario (for example transmission between father and son, mother and daughter, or couple and children) and the structure of population like the way couples are made, for instance if there is homogamy in family size. We show the link between different demographics parameters (variance of family size and intergenerational correlation for thus size) with the shape of gene genealogies. Austerlitz F, Heyer E (1998) Social transmission of reproductive behavior increases frequency of inherited disorders in a young-expanding population. Proc Natl Acad Sci U S A 95:15140-15144 Blum MG, Heyer E, Francois O, Austerlitz F (2006) Matrilineal fertility inheritance detected in hunter-gatherer populations using the imbalance of gene genealogies. PLoS Genet 2:e122 Pluzhnikov A, Nolan DK, Tan Z, McPeek MS, Ober C (2007) Correlation of intergenerational family sizes suggests a genetic component of reproductive fitness. Am J Hum Genet 81:165-169 Sibert A, Austerlitz F, Heyer E (2002) Wright-Fisher revisited: the case of fertility correlation. Theor Popul Biol 62:181-197 Experimental evolution of life history and virulence of a parasite with vertical and horizontal transmission: The impact of host growth conditions Hélène Magalon1, Thibault Nidelet2 and Oliver Kaltz3 Université Pierre et Marie Curie Paris VI, Laboratoire de Parasitologie Evolutive - UMR 7103, 7 quai St-Bernard,75252 Paris, France. 1 Present address: UMR 1099 BiO3P, Biologie des Organismes et des Populations appliquée à la Protection des Plantes, INRA/Agrocampus Rennes/Université Rennes 1, BP 35327, 35653 Le Rheu Cedex France 2 Present address: UMR de Génétique Végétale, Univ. Paris Sud/INRA/CNRS/INA P-G Ferme du Moulon, 91190 Gif-sur-Yvette, France. 3 Present address: Institut de Sciences de l'Evolution, UMR 5554, Université Montpellier 2, Place Eugène Bataillon, 34095 Montpellier Cedex 05, France Emails: [email protected]; [email protected]; [email protected] ABSTRACT: In parasites with mixed modes of transmission, ecological conditions may determine the relative importance of vertical and horizontal transmission for parasite fitness. This may lead to differential selection pressure on the efficiency of the two modes of transmission and concomitant levels of parasite virulence. Under high host population growth, increased opportunities for vertical transmission should select for increased vertical transmissibility and therefore possibly lower virulence of parasites. We tested this idea in experimental populations of the protozoan Paramecium caudatum and its bacterial parasite Holospora undulata. Serial dilution produced constant host population growth and frequent vertical transmission. Parasites from this high-growth treatment evolved higher fidelity of vertical transmission and lower virulence, relative to parasites from host populations constantly kept near their carrying capacity (low-growth treatment). Conversely, parasites from the lowgrowth treatment developed more rapidly and produced more horizontal transmission stages. However, transmission stages of high-growth parasites were more infectious than those of lowgrowth parasites, indicating the evolution of a mixed strategy, with efficient vertical transmission and some baseline level of horizontal transmission in the high-growth treatment. This illustrates how environmentally-driven changes in host demography promote evolutionary divergence of parasite life-history and transmission strategies. Nuclear And Chloroplastic Markers For Assessment Of Vitellaria paradoxa C.F. Gaertn. Genome Evolution 1 1 1 François Allal , Laurent Millet , Alexandre Vaillant , Jean-Marc Bouvet 1 1 CIRAD — BIOS, Unité Propre de Recherche de Génétique Forestière, Campus international de Baillarguet TA A-39/C, 34398 Montpellier Cedex 5, France Vitellaria paradoxa C.F. Gaertn. (Sapotaceae) commonly called Shea Tree, is a diploid savannah tree species endemic to Africa. Phylogenetic relationship among 40 populations of Shea trees was studied based on several molecular markers: sequence comparison of stearoyl-ACP desaturase (SAD), a nuclear gene involved in fatty acids biosynthesis pathway ; sequence comparison of trnK/matK and trnQ, intergenic spacers from chloroplast genome ; and length polymorphism of 8 nuclear and 5 chloroplastic microsatellite loci. This study revealed a huge gene flow amongst western populations whereas eastern populations showed a strongly structured genetic diversity. Two main criteria can explain this pattern. Located around Benin, the “Dahomey Gap”, a semiarid zone exceptionally dry during glacial periods, may have created a gap in Vitellaria paradoxa natural range, preventing gene flow between west and east. Additionally, the pattern of haplotype distribution in the western populations suggests a recent human impact, particularly in Shea tree selection and seed dispersal, whereas the eastern part of the natural area has been less traditionally exploited. Analysis of SAD gene showed two transcribed copy in Shea tree. However, in silico translation of SAD genes revealed that one of the copy leads to a truncated protein. Comparison of genetic diversity and mutation rate showed twice more nucleotide substitution in one of the copy. Furthermore, we also confirmed the existence of two copies in another tropical Sapotaceae (Baillonella toxisperma). These results support the hypothesis of a recent duplication event of the ancestral SAD gene. Homoplasie et paradoxe à l’utilisation des microsatellites Aurelie Khimoun¹, Monique Burrus¹, Christophe Andalo¹, Benoit Pujol¹, Christophe Thebaud¹ ¹EDB, 118 route de Narbonne, 31062 Toulouse cedex 9, France Les microsatellites sont le siège de taux de mutations importants générant un degré élevé de polymorphisme et ce, même pour des lignées ayant divergé récemment. Si le grand nombre de génotypes multilocus en découlant est une aubaine pour les études de génétique des populations, les marqueurs microsatellites n’en restent pas moins des marqueurs sujets à l’homoplasie. En effet, les taux élevés de mutations augmentent la probabilité que, par convergence, deux allèles soient identiques par état mais pas par descendance : phénomène d’homoplasie de taille. De plus, les méthodes classiques d’analyse du polymorphisme par électrophorèse considèrent que deux allèles de même poids moléculaire (identiques par état) sont identiques par descendance. Ceci suppose que tout changement de taille d’un allèle est du à une variation du nombre de répétitions du motif microsatellite et que les régions flaquantes sont constantes. Le viol de ce pré supposé constitue une partie de l’homoplasie de taille définie comme ‘homoplasie de taille d’électrophorèse´ qui peut être révélée par l’analyse de séquences. Si l´étendue de l´homoplasie de taille a souvent été évaluée, les études se basent sur un petit nombre de marqueurs (1 à 4). De plus, les microsatellites séquencés, le sont souvent par suspection d’homoplasie. Nous proposons, dans cette étude, d’évaluer l’étendue de l´homoplasie, d’une part sur un nombre plus important de marqueurs microsatellites (11) et d’autre part, sur des marqueurs choisis au hasard et provenant de trois sources différentes. Leur polymorphisme sera étudié chez deux sous-espèces proches de mufliers : Antirrhinum majus pseudomajus et A. m. striatum qui font l’objet d’une étude visant à mettre en évidence les barrières aux flux de gènes. Recherche de QTLs associés à la tolérance au zinc aux stades précoces du développement chez Arabidopsis halleri Antoine Tailliez1, Isabelle Decombeix1 1 GEPV, bâtiment SN2, cité Scientifique, 59650 Villeuneuve d’Ascq, France. Les métaux lourds, nouvellement qualifiés d’ « éléments traces métalliques », sont présents à l’état naturel dans les sols à faible concentration. Cependant, l’érosion de la roche mère et les activités anthropiques, de plus en plus intenses, contribuent à la présence de ces éléments à de fortes concentrations, qui sont alors toxiques pour les êtres vivants. Certaines espèces ont toutefois développé une capacité à les tolérer. C’est le cas d’Arabidopsis halleri, une espèce tolérante et hyperaccumulatrice de Zn et Cd. Dans le cadre de cette étude, nous nous sommes intéressés au déterminisme génétique de la tolérance au Zn au cours des stades précoces du développement, chez Arabidopsis halleri, à l’aide d’une approche de type Quantitative Trait Loci (QTL). A partir d’un backcross, issu d’un croisement interspécifique entre un individu A. halleri et un individu de l’espèce non tolérante A. lyrata ssp. petraea, nous avons mis au point un protocole permettant d’évaluer la tolérance au zinc sur terreau par analyse photographique de la surface foliaire. Ces données, couplées au génotypage de 821 individus avec 26 marqueurs microsatellites, ont permis de construire une carte génétique et d’identifier 2 QTLs impliqués dans la tolérance au zinc. Le premier contient le gène MTP1-D (transporteur de zinc). Le second ne contient aucun gène connu de l’homéostasie des métaux. Ces QTLs expliquent respectivement un maximum de 3.3% et de 3.9% de la variance phénotypique mesurée au cours du temps. Mots-clés : métaux lourds – Arabidopsis halleri – QTLs – tolérance -hyperaccumulation Species delineation of seaweeds using DNA barcoding: a comparison of the species concept in red, green and brown algae. Alexandre Geoffroy1, Line Le Gall2 and Christophe Destombe1 1 Equipe BEDIM, Laboratoire "Adaptation & Diversité en Milieu Marin", UMR 7144 CNRS-UPMC, Station Biologique de Roscoff, Place Georges-Teissier, BP 74, 29682 ROSCOFF cedex, France 2 Muséum National d'Histoire Naturelle (MNHN), UMR 7138 Systématique, Adaptation et Evolution case postale N° 39, 57 rue Cuvier, 75231 CEDEX 05 PARIS, France Within the different species concepts, the biological species concept is the most widely accepted one. Species is defined in terms of interbreeding and correspond according to Mayr (1942) as groups of interbreeding natural populations that are reproductively isolated from other groups. Practically, species identification is generally based on morphological characteristics. In seaweeds, which are a polyphyletic or paraphyletic assemblage of photosynthetic organisms, specimens are notoriously difficult to identify due to their relatively simple morphology and anatomy, convergence, phenotypic plasticity, and alternation of heteromorphic generations. DNA barcoding approach has been successfully employed in the identification of previously described species, and in the discovery of several cryptic species (Saunders, 2005). The mitochondrial gene CO1 is commonly used for Rhodophyta and Phaeophyceae barcoding, however, in most cases, precise delineation of species is not sufficient and additional genetic markers are needed. The objective of this study is to develop a multi locus strategy using mitochondria, chloroplast and nuclear markers to delineate more precisely species and to find interspecific hybridation. Moreover, to study gene flow between groups we plan to develop a population genetic approach using hypervariable genetic markers. To address the question of delineation and genetic diversity, we choose to compare different species belonging to different phylogenetic groups (Rhodophyta, Phaeophyceae and Chlorophyta). The north western Brittany corresponds to a biogeographic transition zone between temperate and cold-temperate/boreal marine assemblages. Recently, sharp genetic break have been shown in seaweeds and marine invertebrates along the North coast of France between Atlantic and English Channel populations. For this study, six locations Northern Cotentin, Saint Malo, Roscoff, Brest, Concarneau and Quiberon will be sampled to determine the impact of this putative biogeographical barrier on gene flow and to investigate the phylogeography in order to identify putative glacial refuge and to delineate cryptic species. In each location, 30 individuals will be sampled in three different situations on the shore (low, middle, high) to maximize the differences. Additional experiment will be done on dispersion to estimate gene flow between populations. We will compare results of seaweeds to three lineages for a best understanding of delineation of species. Keywords: barcoding, cryptic species, dispersal, gene flow, seaweeds. Phylogéographie de l’oursin commun Paracentrotus lividus : Approche combinée de l’ADN mitochondrial et nucléaire. Gwilherm Penant1, Didier Aurelle1, Anne Chenuil1, Jean Pierre Féral1 1 UMR 6540 DIMAR, SME, chemin de la batterie des lions, 13007 Marseille, France L’aire de répartition de l’oursin commun Paracentrotus lividus s’étend de la Méditerranée à la partie nord-est de l’Atlantique. Les capacités de dispersion lors de la phase larvaire planctonique, qui peut atteindre un mois, suggèrent un niveau potentiellement faible de structuration génétique chez cette espèce. Ceci est confirmé en Atlantique et dans le bassin occidental de la Méditerranée par des études sur des marqueurs mitochondriaux, malgré une différenciation significative entre ces deux bassins. Il semble néanmoins nécessaire d’utiliser plus d’un marqueur ou type de marqueur lors d’études de phylogéographie, afin de tenter de distinguer les conséquences possibles de la sélection naturelle sur un marqueur donné, de celles de l’histoire des populations ou de l’espèce qui peuvent se retrouver à l’échelle du génome. Nous avons donc utilisé en plus d’un marqueur mitochondrail, des marqueurs de type intronique. Les introns étant des séquences non codantes de l’ADN, ils sont supposés évoluer plus rapidement que des séquences codantes et donc apporter une résolution plus fine dans l’étude de la structure des populations. Notre étude a ainsi permis de préciser la structure des populations de Paracentrotus lividus, sur l’ensemble de son aire de répartition, en résolvant notamment le statut des populations du bassin oriental méditerranéen. Etude de la variation de coloration et de ses bases phylogénétiques et génétiques chez Zosterops borbonicus, oiseau endémique de La Réunion. Yann Bourgeois 1,2, Philippe Heeb 2, Christophe Thébaud 2. 1 ENS Lyon, 46 allée d'Italie, 69007 Lyon. 2 UMR 5174, Bâtiment 4R3 Université Paul Sabatier, 118 route de Narbonne, 31062 Toulouse cedex 4, France. Comprendre les bases de la diversification écologique au sein d'une espèce donnée reste un enjeu majeur des sciences de l'évolution et de l'écologie. Les observations empiriques suggèrent qu'un compromis entre les effets de dispersion et de sélection expliquerait le maintien d'une échelle spatiale en dessous de laquelle la différenciation ne peut apparaître. Chez les oiseaux, qui possèdent généralement un bon potentiel de dispersion, cette échelle est estimée à 10 000-100 000 km². Dans cette étude nous nous sommes intéressés à Zosterops borbonicus, oiseau endémique de l'île de La Réunion (2 500 km²). Cet oiseau présente au moins quatre morphes de couleur bien distincts, possédant chacun une répartition géographique propre. Afin de mieux comprendre les mécanismes responsables d'une telle variabilité à petite échelle, nous avons analysé le rôle de MC1R, un gène jouant un rôle majeur dans la pigmentation, et avons cherché à établir une phylogénie compremant des gènes nucléaires et mitochondriaux de l'espèce étudiée. Nous montrons que la séquence codante de MC1R ne présente pas de mutation qui puisse être liée à la variation de plumage chez Zosterops borbonicus . De plus la phylogénie ne montre aucune structuration qui soit corrélée aux morphes. Cependant la comparaison de cette phylogénie avec celle de l'espèce soeur Zosterops mauritianus de l'île Maurice, monomorphe, montre une plus grande variabilité intra spécifique chez l'espèce de La Réunion. Ceci suggère que la grande variabilité environnementale rencontrée à La Réunion pourrait être à l'origine d'une plus grande diversité génétique favorisant l'apparition de morphes variés, que ce soit par isolement de sous populations ou du fait d'adaptations locales jouant indirectement sur la coloration (effet pléiotropique). Approche phylogéographique de la dispersion et de la diversification du clade Zosterops maderaspatanus dans le sud-ouest de l’océan indien Joris Bertrand1, Steve Goodman2, Marie Raherilalao2, Ben Warren3, Philipp Heeb1, Christophe Thébaud1 1 UMR 5174 Laboratoire Evolution & Diversité Biologique (EDB), Bâtiment 4R3, 118 route de Narbonne, 31062 Toulouse cedex 4; 2 Vahatra, BP 738, Antananarivo 101, Madagascar; 3 UMR PVBMT, Pôle de protection des plantes - 7 chemin de l'IRAT - 97410 St Pierre La compréhension des processus de diversification des lignées nécessite le développement et l’utilisation d’outils adaptés pour déchiffrer les mécanismes qui en sont à l’origine. Dans cette étude, nous avons étudié les patrons spatio-temporels de dispersion et de diversification d’une espèce de passereau (Zosterops maderaspatanus) sur les îles du sud-ouest de l’océan indien et Madagascar. Pour se faire, nous avons employé une approche phylogéographique. Nous avons réalisé une analyse multi-gènes (comprenant quatre gènes mitochondriaux et quatre gènes nucléaires) pour construire une nouvelle hypothèse phylogénétique afin de mettre à jour et améliorer les connaissances relatives aux relations généalogiques entre populations et reconstituer la chronologie des différents évènements de dispersion. Une colonisation rapide des différentes îles de l’océan indien (initiée il y aurait 1,1 Ma) suivie d’une période d’indépendance évolutive aurait permis la diversification de plusieurs lignées insulaires. Les populations malgaches présentent, en revanche, un degré de différenciation peu élevé entre elles. Une colonisation relativement récente (inférieure à 500 000 ans) et une importante tolérance de l’oiseau vis-à-vis des facteurs environnementaux semble pourvoir en partie expliquer cette situation. PARTENAIRES Cluster Bioinformatique Projet biodiversité du cluster environnement