Isolement reproducteur et dispersion en zone hybride forestière : l'exemple des frênes (Fraxinus excelsior L. et F. angustifolia Vahl)

par Pierre Gérard

Thèse de doctorat en Génétique forestière

Sous la direction de Nathalie Frascaria Lacoste.

Soutenue en 2006

à Paris, ENGREF .


  • Résumé

    Les zones hybrides entre taxons proches peuvent offrir un regard privilégié sur les processus évolutifs, en particulier la spéciation. L'évolution de l’isolement reproducteur dans ces zones va dépendre en grande partie de l'intensité des flux de gènes et de la valeur sélective des hybrides. Nous avons choisi comme modèle d'étude des deux espèces de frênes Fraxinus excelsior L. Et F. Angustifolia Vahl. Nous avons développé des marqueurs moléculaires et physiologiques discriminants, s'étant révélés être de bon outils pour l’aide au diagnostic de reconnaissance. Nous avons utilisé des marqueurs microsatellites et des données morphologiques pour mettre en évidence plusieurs zones hybrides très différentes à l’échelle de la France. Nous avons montré que la distribution des deux espèces et de leurs hybrides était corrélée aux variations environnementales, suggérant que le climat est déterminant pour limiter l'hybridation naturelle. Les deux espèces observant des dates de floraison très divergentes, nous avons étudié l’effet de la phénologie florale sur la limitation des flux de gènes à échelle locale. Nous avons montré l'existence d’un isolement par le temps. Les flux de gènes ont lieu principalement entre individus fleurissant à la même période, et les flux de pollen sont asymétriques. Les hybrides fleurissant tôt sont les plus nombreux, et ont un succès reproducteur mâle et femelle largement supérieur, produisant plus de fleurs et de graines et subissant moins d’attaques de gales florales. Avec des taux élévés d'autofécondation, ils pourraient posséder une valeur sélective supérieure dans cet écotone intermédiaire, susceptible d'accroître leur potentiel colonisateur.

  • Titre traduit

    Reproductive isolation and dispersal in a forest hybrid zone between Fraxinus excelsior L. And F. Angustifolia Vahl


  • Résumé

    Hybrid zones between closely related species are useful tools to study evolutionary processes, particularly speciation. The evolution of reproductive isolation in these zones will mainly depend on the intensity of gene flow and the fitness of hybrids. In forest trees, large scale contact zones usually exist as a result of broad geographical ranges, long-distance pollen flow and high outcrossing rates. We studied natural hybridization between the two ash species Fraxinus excelsior L. (common ash) and F. Angustifolia Vahl (narrow-leaved ash), autochthonous in France. We developed molecular and physiological (based on seed dormancy) markers that discriminate the two species, and which could be applied by forest managers but are insufficient to detect hybrids in natural populations. We used microsatellite markers and morphological data to describe very different hybrid zones at the country scale. We showed that the distribution of the two species and their hybrids are tightly linked with ecological variables, suggesting that climate is an important factor that restricts hybridization. The two species showing very divergent flowering times, we assessed the role of floral phenology in restricting gene flow at a local scale. We detected isolation by time patterns. Reproductive events mainly occur between co-flowering trees, and pollen flow is asymmetric. Early flowering hybrids are widespread, and show a higher male and female reproductive success, producing more flowers and fruits and suffering less floral gale attacks. They show relatively high selfing rates, and they may have a higher fitness in this intermediate ecotone, possibly increasing their colonizing abilities.

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Informations

  • Détails : 1 vol. ( 177 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 200 réf.

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