Upload
gregoire-laval
View
105
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Interaction between founder effect and selection during
biological invasion in an aquatic plant
A. Kliber and C. G. Eckert
Evolution 2005
Présenté par Vanessa SARRAZIN
Master 2 recherche BEM
Introduction
• Mouvement espèce = conséquences sur l’évolution
• Dérive + effet fondateur diversité génétique et du potentiel adaptatif
• Action rapide de la sélection naturelle succès invasion
• Trait d’histoire de vie : mode de reproduction affecte dispersion et établissement population
• Espèces pérennes reproduction sexuée + asexuée modification en réponse aux facteurs écologiques et/ou génétiques influence la capacité d’invasion de l’espèce
• Hyp 1: génotype reproduction sexuelle favorisé pendant colonisation diversité génotypique plus élevée chez diploïdes que triploïdes
• Hyp 2: rôle des processus stochastiques dans le changement des fréquences cytotypiques visualiser réduction de la diversité génétique
Introduction
• Butomus umbellatus:– Plante aquatique, eaux peu profondes dans lac,
rivière, et lieux humides– Indigène en Europe (EU), Grande-Bretagne, Irlande
et région tempérée ouest d’Asie– 1ère observation en 1897 rivière du St Laurent puis
aux provinces voisines– Suppose 2 introductions différentes:
• de l’Europe: populations du Lac Erie • d’Asie: populations du St Laurent et de l’est du Lac Ontario
– Impacts économiques et écologiques non quantifiés bien que B.umbellatus semble être un colonisateur agressif dans une grande variété d’habitat
– Menace de certaines espèces natives
Introduction
• Monopied de rhizome feuilles droites et fines
• Reproduction clonale production de petits bulbes, ~100 de bulbes / saison détachement de la plante mère et croissance rapide multiplication et dispersion
• Fertilité associée à la ploïdie :– Diploïde graine abondante– Triploïde très peu ou
graines non viables
Introduction
Surveillance de population
Pendant les étés de 1996-2001
108 populations
Surveillance de population
136 populations• Aires d’échantillonnage similaires
Comparaison des fréquences cytotypiques des populations natives et introduites
• Détermination de la ploïdie– AN: graines, forme des grains de
pollen– EU: comme en AN et pas de
floraison taille des cellules de garde
• Diploïde: longueur moyenne des cellules de garde ≤42,63µm
• Triploïde: longueur moyenne des cellules de garde >42,63µm
Indicateur fiable de la ploïdie
Structure génétique des populations dans les régions native contre introduite
• RAPD comparaison de la diversité régionale (2 ind/pop 71 EU et 69 AN) comparaison de 28 bandes
• 6 génotypes pour AN, dont 2 redondants:– Génotype N1– Génotype N6
• Aucuns génotypes similaires dans chacune des populations d’EU et d’AN• Diversité génétique 37% supérieure pour populations EU • Génotypes EU grande diversité génotypique + distribution
géographique restreinte isolation par la distance• Génotypes AN distribution géographique étendue
• Pas de différence de diversité génotypique entre triploïde et diploïde
Structure génétique des populations dans les régions native contre introduite
• 2 groupes divergents:
– 4 génotypes triploïdes fortement reliés à des génotypes natifs de Hollande et d’Allemagne du nord exportation de plante horticole
– 2 génotypes diploïdes non clairement reliés aux génotypes des populations d’EU
Discussion
• Changements génétiques majeurs associés à une colonisation longue distance
• Importante perte de diversité génétique pendant invasion effet fondateur: 30% de polymorphisme en plus pour natifs plutôt qu’introduits
• Incapable de détecter une grande diversité génotypique chez les diploïdes plutôt que chez les triploïdes hyp1
• Conséquences génétiques de la colonisation à longue distance dépendent du système de reproduction– Reproduction asexuée effet fondateur
• Réfute hyp: 2 introductions séparées populations introduites possèdent toutes le génotype N6 transport de l’est des Grands Lacs au sud-ouest du Lac Erie
Discussion
• Sélection favorise diploïdes plutôt que triploïdes car:– Reproduction sexuée diversité génétique– Graines plus facilement dispersées
En AN tous les individus possèdent génotypes N6 fort niveau de reproduction clonale reproduction sexuée rôle mineur dans recrutement
Hyp1
• AN reproduction clonale habitats favorables et graines moins compétitives
• Succès des diploïdes car expansion plus rapide que les triploïdes
Triploïdes ne produisent pas de bulbes propre à AN
• Diploïdes AN investissent plus dans la production de bulbes que celles EU caractéristique des diploïdes introduits
Discussion
• 2 questions:– Pourquoi la forte production de bulbe n’est pas une caractéristique
de toutes les populations natives?– Quel processus maintient en EU une forte fréquence des
triploïdes?
• Allocation aux ressources plutôt stockage (rhizome) que multiplication (bulbe) avantage dans des habitats d’eau profonde (typique en EU)
• Effet fondateur pendant colonisation AN 2 lignées: diploïdes et triploïdes diffèrent fortement dans leur capacité de colonisation via la reproduction clonale
• L’étude insiste sur l’interaction potentiellement complexe et imprédictible entre les activités humaines et les processus de sélection et stochastiques pendant les invasions biologiques
Discussion
Merci de votre attention
Bibliographie
• Thompson, F. L., and C. G. Eckert. 2004. Trade-offs between sexual and clonal reproduction in an aquatic plant: experimental manipulations versus phenotypic correlations. J. Evol. Biol. 17:581–592.
• Lui, K., F. L. Thompson, and C. G. Eckert. 2005. Causes and consequences of extreme variation in reproductive strategy among invasive populations of a clonal aquatic plant, Butomus umbellatus (Butomaceae). Biol. Inv. 7:427–444.
• Eckert, C. G., K. Lui, K. Bronson, P. Corradini, and A. Bruneau. 2003. Population genetic consequences of extreme variation in sexual and clonal reproduction in an aquatic plant. Mol. Ecol. 12:331–344.
• www.arba-s.org/grupos/arbatoledo.htm.