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 :: pierre.abadie@pierroton.inra.fr pierre.abadie@pierroton.inra.fr

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)