Variation altitudinale, écologique et génétique, et recherche de la différenciation écotypique chez deux espèces végétales alpines : Lotus alpinus(D.C.) Schleicher et Dactylis glomerata L

Altitudinal, ecological and genetic variation, and search for ecotypic differentiation in two alpine vegetal species: lotus alpinus (d. C. ) schleicher and dactylis glomerata l

• Auteur / Autrice : Perrine Gauthier
• Direction : Roselyne Lumaret
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie des populations et écologie
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Montpellier 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Dactyle aggloméré

Mots clés libres

Lotier alpin

Dactyle agglomere

Résumé

La differenciation genetique au sein des especes est un phenomene courant chez les vegetaux qui sont fortement dependants des conditions de leur environnement. Cette differenciation qui necessite souvent un isolement au moins partiel des populations, sera ecotypique si elle depend aussi des pressions de selection du milieu. Les conditions climatiques extremes des milieux d'altitude et leur heterogeneite generent des differenciations ecotypiques et chromosomiques. Celles-ci sont etudiees, en vanoise, chez deux especes communes des milieux d'altitude et appartenant a des complexes polyploides, le lotier alpin et le dactyle alpin. En vanoise, le lotier alpin presente deux entites chromosomiques (diploide entre 2000 et 3000 m et tetraploide entre 1800 et 2500 m) qui peuvent se trouver en parapatrie voire en sympatrie. L'origine autopolyploide du tetraploide et les flux de genes qu'il entretient avec le diploide et certains cultivars de lotier cornicule introduits dans la region, sont mis en evidence par une caracterisation genetique (caryologie, variation allozymique et de l'adn chloroplastique), morphologique et phenologique. Le dactyle alpin tetraploide prealablement decrit dans les alpes suisses et italiennes, a ete localise en vanoise ou il colonise des habitats arides, en exposition sud, sur forte pente et sur calcaire dolomitique. Une caracterisation morphologique, phenologique et allozymique, a permis de montrer l'existence de flux geniques entre les individus de cette sous-espece alpine et ceux de la sous-espece ubiquiste glomerata tres repandue dans la region. Un avantage selectif des dactyles alpins au niveau de la capacite a produire des graines dans leur milieu, mis en evidence lors de transplantations reciproques, associe a un decalage phenologique partiel, peut expliquer le maintien des deux sous-especes en tant qu'entites distinctes dans une meme region.

Genetic differentiation among populations is a frequently observed phenomenon in plant species. Such differentiation often depends on the degree of isolation between populations but also, where environmental selection pressures are strong, can lead to local adaptation and the production of ecotypes. Severe climatic conditions and heterogeneity prevailing in high elevation habitats are known to induce ecotypic and chromosome differentiation. In this thesis the patterns of population differentiation have been studied in two widespread species belonging to two polyploid complexes, lotus alpinus (d. C. ) scleicher and dactylis glomerata l. In the vanoise region of the alps in the vanoise, two chromosome entities of l. Alpinus (diploid between 2000 and 3000 m and tetraploid between 1800 and 2500 m) may occur in parapaty or in sympatry. The autotetraploid origin of the alpine tetraploid and gene exchange with its related diploid and also l. Corniculatus cultivars introduced into this region have been documented based on genetic (caryology, allozymes and cpdna variation), morphological, and phenological characteristics. The alpine dactylis (d. Gl. Subsp. Reichenbachii), previously described in the swiss and italian alps was observed in the vanoise where it is confined to xeric, dolomitic south-facing alpine meadows above 2100 m. Morphological, phenological and allozyme studies indicate that gene flow occurs between individuals of this alpine entity and individuals of the subspecies glomerata, which is widely distributed in the region. A reciprocal transplant experiment showed a selective advantage to alpine dactylis which produced relatively more seeds in the severe habitat. In combination with differences in flowering time between the two subspecies, such differences in fertility may explain the maintenance of the two interfertile subspecies as distinct entities in the same region.