Gntique et volution des systmes de compatibilit de
Génétique et évolution des systèmes de compatibilité de croisement dans le complexe d’espèces chêne sessile - chêne pédonculé ABADIE 1 Pierre , 1 ROUSSEL 1 Guy , MARTINEZ-PRIETO 1 Carolina , KREMER 1 Antoine et GARNIER-GERE 1 Pauline : UMR 1202 BIOGECO – INRA Bordeaux, Equipe de Génétique , 69 route d'Arcachon, 33610 CESTAS, France : pierre. abadie@pierroton. inra. fr Introduction - Objectifs Ø 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). Ø Or, hybridation naturelle possible entre ces deux espèces, et différenciation moléculaire interspécifique très faible (environ 3%) (Mariette & al. , 2002). Ø Cependant, présence de régions du génôme très différenciées ( « points chauds de différenciation » ) (Scotti-Saintagne & al. , 2002) existence de « gènes de spéciation » ? (Wu & al. , 2004) Ø Objectifs: étude de la diversité et de la différenciation génétique et écologique entre ces deux espèces Ø Focalisation sur les gènes potentiellement impliqués dans les systèmes de compatibilité de croisement 1. Compatibilité d’hybridation entre génotypes - Croisements contrôlés Echantillons Expérimentations Empochage des arbres mères et injection du mélange de pollen ♀ : Pédigrée, 30 chênes pédonculés contrastés, 10 génotypes x 3 clones/génotype Analyses Evaluation de la compatibilité d’hybridation en fonction de l’arbre mère pédonculé et du pollen sessile utilisé Ø Génotypage SSR des glands hybrides produits ♂ : Récolte et mélange de pollen de 4 chênes sessiles Ø Mesures de la fructification des arbres mères → floraison, avortements, glandée → vérification de l’hybridation → % génotypes ♂ / génotype ♀ 2. Compatibilité d’hybridation entre génotypes - Cytologie Echantillons Préparation Prélèvements de fleurs sur les arbres mères des croisements contrôlés, 15 jours et 1 mois après injection du pollen Analyses Evaluation de la compatibilité d’hybridation pré-zygotique en fonction de l’arbre mère pédonculé → Coloration des grains de pollen et des tubes polliniques en croissance au bleu d’aniline Ø Mesurer le nombre, la longueur, la vitesse de croissance des tubes polliniques dans les stigmates → Microscopie à fluorescence UV 3. Diversité et différenciation intra/interspécifique - Génétique des populations Echantillonnage des gènes ØSélection 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 (POP 2, . . ), guidage du tube pollinique (HAP 2, …), croissance du tube (TUB 8), Interaction pollen-ovule (FER, …) (Palanivelu & al. , 2003, Huck & al. , 2003) Séquençage ØSéquençage diploïde de fragments des gènes et détection de polymorphismes: SNP (Single Nucleotide Polymorphism), Indels, microsatellites Ø Extraction d’ADN des 2 espèces de chênes (pédonculé et sessile), issues de 3 populations mixtes contrastées: Cuves (52), Petite Charnie (53), Laveyron (40) Résultats préliminaires Gène Pop 2 Tub 8 Espèce Qr Qp Longueur séquencée 900 pb 1200 pb Longueur analysée 794 pb 1075 pb Nombre séquences Sites polymorphes 22 40 0. 013 16 31 0. 009 0. 012 20 30 0. 003 0. 007 24 18 0. 002 0. 004 θπ θs Individu 1 SNP Indel Hz Individu 2 Exemple de polymorphismes alléliques à partir de chromatogrammes Fst D Tajima moyen 16% 10% -1, 03 -0, 84 -2, 23*** -2, 33*** Ø Identification quelques SNPs polymorphes très différenciés (>30%, différenciation moyenne entre ces espèces ~3% pour des marqueurs neutres) A tester avec un plus grand nombre de séquences ØExcès d’allèles rares pour le gène Tub 8 → D de Tajima <0 et significatif Perspectives: Ø Réalisation de croisements contrôlés sur un plus grand nombre d’individus Ø Estimation des flux de gènes interspécifiques (logiciel IM) Ø Tests d’écarts à la neutralité sélective, basés sur le Fst et les patrons de diversité Remerciements: Projet TRANSBIODIV (ANR-06 -BDIV-003 -04)
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