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Régulation écologie et évolution des systèmes de reproduction
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«Ecologie, génétique des populations et évolution des lignées sexuées et asexuées»

Les modèles de coexistence des lignées sexuées et asexuées de pucerons développés dans l'équipe (Rispe et al 1998, Rispe et Pierre 1998) prédisent que les lignées asexuées sont contre-sélectionnées en cas d'hiver rigoureux (car elles ne produisent pas d'oeufs résistant au froid) alors qu'elles sont avantagées lors d'hiver doux. Afin de valider ces modèles, la distribution spatio-temporelle des modes de reproduction de R. padi et de S. avenae a été analysée à l'échelle régionale et nationale (Dedryver et al. 2001). Globalement, la relation entre les modes de reproduction et le climat hivernal prédite par les modèles est bien retrouvée. Le maintien du sexe chez les pucerons semble donc résider dans les capacités de résistance au froid dont seule bénéficie les lignées sexuées. D'autres facteurs peuvent néanmoins s'ajouter pour assurer la persistance des lignées sexuées de pucerons sur le court comme sur le long terme (Simon et al. 2002).

L'impact du mode de reproduction (parthénogenèse cyclique ou obligatoire) sur la structure génétique des populations de plusieurs espèces de pucerons (Myzus persicae, R. padi et de S. avenae) a été étudié à l'aide de microsatellites isolés par l'équipe (Simon et al. 2001) ou par nos collaborateurs (Wilson et al. 2004). Les populations à parthénogenèse cyclique possèdent une diversité génétique bien supérieure à celle à parthénogenèse obligatoire, les premières sont rarement en déséquilibre de Hardy-Weinberg et présentent peu de déséquilibre de liaison alors que ces déséquilibres sont très fréquents chez ces dernières qui présentent en outre quelques clones particulièrement abondants (Delmotte et al. 2002, Papura et al. 2003).

L'analyse des relations phylogénétiques entre lignées sexuées et asexuées de R. padi à l'aide de marqueurs nucléaires et mitochondriaux a révélé une origine polyphylétique des lignées asexuées chez ce puceron (Delmotte et al. 2001). De plus, il a été démontré que les lignées asexuées pouvaient être générées selon trois mécanismes: 1) par perte spontanée de l'aptitude à former des sexués, 2) par des flux géniques occasionnels entre lignées asexuées (capables cependant de produire des mâles) et sexuées et 3) par hybridation entre deux taxons différents. L'origine hybride des lignées asexuées, qui est assez courante chez les animaux, n'avait jamais été décrite chez les pucerons (Delmotte et al. 2003).