Approche genetiques des questions evolutives associees a la phylogeographie et la sociobiologie de l'abeille domestique (apis mellifera l)

par PIERRE FRANCK

Thèse de doctorat en Sciences biologiques fondamentales et appliquées

Sous la direction de JEAN-MARIE CORNUET.

Soutenue en 1999

à l'ENSA MONTPELLIER .

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  • Résumé

    La caracterisation d'un grand nombre de locus microsatellites et d'une sequence mitochondriale extremement variable, la region intergenique coi-coii, nous permet aujourd'hui d'aborder l'ensemble des niveaux hierarchiques de la variation genetique chez apis mellifera : rameaux, sous-especes, populations, colonies, fratries, individus. Ces marqueurs moleculaires ont ete utilises afin d'apprehender plusieurs questions evolutives concernant la phylogeographie et la sociobiologie de cette espece eusociale et domestique. L'aire de distribution des quatre rameaux evolutifs a, m, c et o definis sur des bases morphometriques en afrique, en europe de l'ouest en europe du sud-est et au proche et moyen-orient a ete reevaluee. La branche m qui a longtemps ete consideree comme un continuum de la branche a en europe apparait aujourd'hui comme le fruit d'une divergence ancienne a la lumiere de l'introgression secondaire mise en evidence entre les deux rameaux dans la peninsule iberique. La branche c s'hybride a l'ouest avec la branche m en italie et s'etend largement au proche et au moyen-orient. La branche o, qui n'avait pas ete caracterisee jusqu'a present d'un point de vue moleculaire, semble etre limitee au proche orient, a la peninsule arabique. Elle deborderait egalement en afrique du nord-est. La radiation de la branche o s'est effectuee a la meme periode que les trois autres rameaux au debut du pleistocene. En accord avec leur definition morphologique, les sous-especes mellifera, iberica, ligustica et sicula etudiees en detail presentent une originalite genetique. Les populations d'a. M. Mellifera montrent de nombreux individus hybrides m/c resultant des importations recurrentes par l'homme de reines de sous-especes de la branche c durant les 40 dernieres annees. Les sous-especes iberica, ligustica et sicula ont des origines hybrides plus anciennes resultant de l'introgression secondaire des rameaux a/m, m/c et c/a respectivement. Toutes ces hybridations sont caracterisees par une introgression differentielle des genomes nucleaires et mitochondriaux. Les differences peuvent atteindre des niveaux extremes puisqu'une population du portugal montre uniquement des mitotypes a alors que les individus analyses presentent un genome nucleaire m apparemment pur. Ces differences peuvent etre reliees a la variabilite des comportements entre sexes et entre races, a l'influence de l'homme et a d'eventuelles contraintes selectives sur les molecules etudiees. L'introgression varie egalement entre locus microsatellites (0% a 75% d'alleles m) dans les populations d'a. M. Ligustica alors que celles-ci sont tres peu differentiees les unes des autres et montrent un egal niveau moyen d'introgression nucleaire (20% d'alleles m). Ces differences sont interpretees comme la consequence d'une reorganisation du genome nucleaire afin de reconstruire des pools de genes co-adaptes. L'analyse de la structuration genetique de 75 colonies a confirme le fait que les reines d'abeille sont extremement polyandres. Le nombre d'accouplements des reines est tres variable. Il parait etre fonction des conditions climatiques et des lieux d'origines. Nos resultats ont suggere que la polyandrie est plus forte dans les sous-especes d'afrique que celles d'europe. La forte polyandrie semble facilite le melange du sperme de l'ensemble des males des l'accouplement. Le melange du sperme se poursuit dans la spermatheque au cours des premiers mois suivant l'accouplement. Il en resulte une grande diversite de fratries a tout moment dans la colonie. Cette diversite ne semble pas nuire aux interactions sociales. Elle correspondrait plutot a une necessite pour le developpement de colonie de grande taille adaptee a leur environnement.


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  • Détails : 190 p.
  • Annexes : 379 ref.

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