Chêne pédonculé (Quercus robur) et chêne sessile (Quercus petraea): deux espèces coexistant au sein de peuplements forestiers européens mixtes, et présentant des différences morphologiques et écologiques (Kremer & al., 2002).
Or, hybridation naturelle possible entre ces deux espèces, et différenciation moléculaire interspécifique très faible (environ 3%) (Mariette & al., 2002).
Cependant, présence de régions du génôme très différenciées (« points chauds de différenciation ») (Scotti-Saintagne & al., 2002) existence de « gènes de spéciation »? (Wu & al., 2004) Objectifs: étude de la diversité et de la différenciation génétique et écologique entre ces deux espèces
Focalisation sur les gènes potentiellement impliqués dans les systèmes de compatibilité de croisement
Génétique et évolution des systèmes de Génétique et évolution des systèmes de compatibilité de croisement dans le compatibilité de croisement dans le
complexe d’espèces chêne sessile - chêne complexe d’espèces chêne sessile - chêne pédonculépédonculéABADIE PierreABADIE Pierre11, ROUSSEL Guy, ROUSSEL Guy11, MARTINEZ-PRIETO Carolina, MARTINEZ-PRIETO Carolina11, KREMER Antoine, KREMER Antoine11 et GARNIER-GERE Pauline et GARNIER-GERE Pauline11
11 : UMR 1202 BIOGECO – INRA Bordeaux, Equipe de Génétique , 69 route d'Arcachon, 33610 CESTAS, France : UMR 1202 BIOGECO – INRA Bordeaux, Equipe de Génétique , 69 route d'Arcachon, 33610 CESTAS, France :: [email protected] [email protected]
Introduction - ObjectifsIntroduction - Objectifs
♀ : Pédigrée, 30 chênes pédonculés contrastés,10 génotypes x 3 clones/génotype
♂ : Récolte et mélange de pollen de 4 chênes sessiles
Prélèvements de fleurs sur les arbres mères des croisements contrôlés, 15
jours et 1 mois après injection du pollen
2. Compatibilité d’hybridation entre génotypes - Cytologie2. Compatibilité d’hybridation entre génotypes - Cytologie
1. Compatibilité d’hybridation entre génotypes - Croisements contrôlés1. Compatibilité d’hybridation entre génotypes - Croisements contrôlés
3. Diversité et différenciation intra/interspécifique - Génétique des populations3. Diversité et différenciation intra/interspécifique - Génétique des populations
Empochage des arbres mères et injection du mélange de pollen Evaluation de la compatibilité d’hybridation en fonction de l’arbre mère
pédonculé et du pollen sessile utilisé
Génotypage SSR des glands hybrides produits
Mesures de la fructification des arbres mères → floraison, avortements, glandée
→ vérification de l’hybridation
→ % génotypes ♂ / génotype ♀
→ Coloration des grains de pollen et des tubes polliniques en croissance au bleu d’aniline
→ Microscopie à fluorescence UV
Evaluation de la compatibilité d’hybridation pré-zygotique en fonction
de l’arbre mère pédonculé
Mesurer le nombre, la longueur, la vitesse de croissance des tubes polliniques dans les stigmates
Sélection de 19 gènes candidats au contrôle de la compatibilité de croisement interspécifique à partir d’ESTs aux fonctions connues chez Arabidopsis thaliana: interaction pollen-pistil (POP2,..), guidage du tube pollinique (HAP2, …), croissance du tube (TUB8), Interaction pollen-ovule (FER, …) (Palanivelu & al., 2003, Huck & al., 2003)
Extraction d’ADN des 2 espèces de chênes (pédonculé et sessile), issues de 3 populations mixtes contrastées: Cuves (52), Petite Charnie (53), Laveyron (40)
Individu 1
Individu 2
SNP Hz
Indel
Exemple de polymorphismes alléliques à partir de chromatogrammes
EchantillonsEchantillons ExpérimentationsExpérimentations Analyses Analyses
EchantillonsEchantillons PréparationPréparation
Echantillonnage des gènesEchantillonnage des gènes SéquençageSéquençageSéquençage diploïde de fragments des gènes et détection de polymorphismes: SNP (Single Nucleotide Polymorphism), Indels, microsatellites
Résultats préliminairesRésultats préliminaires
Réalisation de croisements contrôlés sur un plus grand nombre d’individus
Estimation des flux de gènes interspécifiques (logiciel IM)
Perspectives:Perspectives: Tests d’écarts à la neutralité sélective, basés sur le Fst et les patrons de diversité
Identification quelques SNPs polymorphes très différenciés (>30%, différenciation moyenne entre ces espèces ~3% pour des marqueurs neutres)
Excès d’allèles rares pour le gène Tub8 → D de Tajima <0 et significatif
Gène EspèceLongueur
séquencéeLongueur analysée
Nombre séquences
Sites polymorphes
θπ θsFst
moyenD Tajima
Pop2Qr
900pb 794pb22 40 0.010
0.013
16%-1,03
Qp 16 31 0.0090.012
-0,84
Tub8Qr
1200pb 1075pb20 30 0.003
0.007 10%
-2,23***
Qp 24 18 0.002 0.004 -2,33***
Fst en fonction de l'hétérozygotie moyenne par espèce pour l'ensemble des sites polymorphes
0,000,100,200,300,400,500,600,700,80
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
POP2
TUB8
Analyses Analyses
A tester avec un plus grand nombre de séquences
Remerciements: Projet TRANSBIODIV (ANR-06-BDIV-003-04)Remerciements: Projet TRANSBIODIV (ANR-06-BDIV-003-04)