Flux de gènes et apparentement intrapopulationillustration pour une chênaie mixte:
Quercus petraea (Matt.) Liebl., Quercus robur L.
Réjane STREIFF
Laboratoire de génétique et Amélioration des Arbres ForestiersINRA Bordeaux Cestas
A l’échelle du massif :• flux de gènes• structuration spatiale• consanguinité ?
La Petite Charnie: un massif de 700 hectares
Futaie régulière et régénération naturelle
• générations nonchevauchantes
• régénération naturelle• densité faible en fin de
cycle
génération N
génération N+1
dispersion graines
étapes facteurs
population géniteurs
fertilitéphénologie
flux de gènes
auto/allofécondation
sélection
compétition
méiose
dispersion pollen
fécondation
génération n
génération n+1
conséquences génétiques de la régénération naturelle
consanguinitéMethodes indirectes : sur le stade adulte,• organisation spatiale de la diversité• apparentement
Methode directe: sur un echantillon de descendants• systeme de reproduction• dispersion spatiale des genes
Taille de population des géniteurset systeme de reprodcution
Dispersion des graines et du pollen
parcelle expérimentale de la Petite Charnie
0
50
100
150
200
250
0 50 100 150 200 250
distance (m)
pédonculésessileintermédiaire
microsatellitesm
igra
tion
• séquences (AG)n• 6 loci
•15 à 32 allèles / locus• Ho : 0.70 à 0.87• F : 0 à 0.15• Gst espèces ~ 0.015
• codominance• ségrégation• coségrégation etcartographie
ségrégation
T-
pèremère
descendants
1 2 3 4
1 2 3 4
VIII
IX
III
II IIIV
VII
V
X
XI - XII
VI
coségrégationet cartographiegénétique
analyse de paternité
mère
allèlesmaternels
allèlespaternels
• probabilité d’exclusion : >99%• ‘cryptic gene flow’ : 2.9 % en moyenne
descendants
64%47%
carte de dispersion pollinique
carte de dispersion pollinique
66%
analyse de paternité sur les 13 descendances
• flux de gènes extérieurs47 à 81 %
• autofécondation9 mères 0%3 mères < 2 %1 mère 15 %
• hybridation entre espèces7 mères 0%5 mères 2 à 14 %1 mère 70 %
moyenneSessile
moyennePédonculé
69% 65%
2% 1%
15% 4%
analyse spatiale des flux de pollen
croisements entre voisins
distance (m)
% p
ères
pot
entie
ls /
effe
ctifs
0,250,5
1
23
4
5
6 7
8
Nord
Sud
K
∗∗∗∗
direction privilégiée
47%
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5C
∗∗∗∗
Q. robur
0,002
0,006
0,010
0,014
0 50 100 150 200
distance (m)
y = 0.0076 exp(- 0.0235 x)
y = 0.0071 exp(- 0.0227 x)
courbe de dispersion du pollen
50
0,002
0,006
0,010
0,014
0 100 150 200
Q. petraea
0
0,04
0,08
0,12
identification mâle
% c
roise
men
ts
succès reproducteur mâle général
Sur 296 pères potentiels et 13 descendances:111 pères effectifs dont 50 petraea, 59 robur, 2 intermédiaires
père A inconnu père B inconnu
mèregraine 1 graine 2
λ =
=
∑ log Pr( / )Pr( / )
Dl HoDl Hl 11
6identité paternelle A=BA B
of course
différents pères de issus père mêmedu issus
seuil
seuil
=><=>>
λλλλ
seuil simulationpar de Définition λ
offspring # 25 12 2 13 18
25 1 1 1 0 0
12 1 1 1 0 0
2 1 1 1 0 0
13 0 0 0 1 1
18 0 0 0 1 1
Quercus robur
0%
20%
40%
60%
80%
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4
lambda
Erro
r Error IError II
λ =
=
∑ log Pr( / )Pr( / )
Dl HoDl Hl 11
6
Methode d'identité paternelle sur femelle I
2 6 7 8 4 2 9 4 8 3 2 4 9 6 1 8 2 4 1 5 5 8 5 5267842948324961824155855
Methode d'exclusion directe sur femelle I
2 6 7 8 4 2 9 4 8 3 2 4 9 6 1 8 2 4 1 5 5 8 5 5267842948324961824155855
Table 4 : Comparison of full sib relationships in offspring from mother I deduced frompaternity assignment (Table 4B) and inferred from the paternal identity matrix (Table4A).
60%
70%
80%
90%
100%
7 8 9 10 11 12
Number of loci
Pow
er o
f the
test
Q. petraea Q. robur
succès reproducteur mâle
• plus de pères impliqués à l’extérieur qu’à l’intérieur de la parcelle• succès reproducteur mâle plus équilibré à l’extérieur
% cr
oise
men
ts
% cr
oise
men
ts
parcelle
0,00
0,05
0,10
0,15
0,15
0,00
0,05
0,10extérieur
pères
autocorrélation spatiale
AAA -- -
( )( )( )∑ −
∑ ∑
=
= ≠
−−= n
i
n
i
n
ijjiij
k
xx
xxxxwI
iW
n
1
2
1
70
Quercus petraea
-0,02
010
-0,04
0,02
0,04
30 50 90 110 130 150
I mor
an
-0,04
15013050 70
Quercus robur
-0,02
0
0,02
0,04
10 30 90 110
distance (m)
autocorrelation spatiale