Origine et évolution de la tolérance au zinc chez Arabidopsis halleri (Brassicaceae) : approches phénotypiques et génétiques

par Maxime Pauwels

Thèse de doctorat en Génétique des populations

Sous la direction de Pierre Saumitou-Laprade.

Soutenue en 2006

à Lille 1 .


  • Résumé

    La tolérance aux métaux lourds est la capacité des espèces métallophytes à se développer sur des sols pollués par les métaux. L'étude de ce caractère adaptatif exceptionnel engage aujourd'hui des technologies lourdes nécessitant l'emploi de quelques espèces modèles. La proximité de l'espèce pseudometallophyte tolérante au Zn et Cd Arabidopsis halleri (Brassicaceae) avec le modèle de la biologie végétale Arabidopsis thaliana offre l'opportunité d'exploiter les outils moléculaires développés chez A. Thaliana. A. Halleri est donc à son tour proposée comme espèce modèle pour l'étude des mécanismes génétiques et moléculaires de la tolérance aux métaux lourds chez les végétaux supérieurs. Cependant les connaissances disponibles sur l'écologie et l'évolution de l'espèce sont limitées. Pour une meilleure compréhension de l'origine et l'évolution de la tolérance au Zn chez A. Halleri, ce travail proposait deux approches. Tout d'abord, évaluer la distribution des capacités de tolérance dans les populations de l'espèce en intégrant des populations métallicoles (M) recensées dans trois régions polluées du nord de l'Europe, et des populations non métallicoles (NM) réparties dans l'aire de distribution de l'espèce. Ensuite, décrire, à l'aide des approches contemporaines de la génétique des populations, la structure génétique de l'espèce, à l'échelle de l'Europe, pour donner un contexte génétique neutre à l'étude de la dynamique évolutive du caractère. L'analyse phénotypique de 33 populations confirme une tolérance constitutive, i. E. Présente dans toutes les populations. Cependant, un polymorphisme quantitatif intra- et inter-population a été observé. Une tendance générale vers plus de tolérance a été notée chez les populations M.

  • Titre traduit

    Origin and evolution of zinc tolerance in Arabidopsis halleri (Brassicaceae)


  • Résumé

    L'analyse de la distribution géographique d'une généalogie d'haplotypes identifiés par PCR-RFLP révèle des origines multiples et mutuellement indépendantes des populations M géographiquement distantes. L'analyse combinée de la structure des haplotypes chloroplastiques et de six microsatellites nucléaires montre clairement deux ensembles génétiques isolés par les Alpes et aux histoires phylogéographiques distinctes. Dans le groupe génétique au Nord des Alpes, les populations M forment un groupe hétérogène et ne se différencient des populations NM qu'à travers la distance géographique. L'origine d'une tolérance constitutive ne peut pas être déterminée par une étude intraspécifique. Des hypothèses sont néanmoins émises. L'observation d'un polymorphisme quantitatif atteste d'un potentiel génétique pour l'évolution du caractère au sein de l'espèce. La tolérance supérieure des populations M confirment une adaptation de ces populations aux sols pollués, en dépit de la tolérance constitutive. Les origines indépendantes des populations M géographiquement distantes interrogent la nature des mécanismes localement sélectionnées. Enfin, la similitude des génomes nucléaires aux locus neutres entre populations M et NM géographiquement proches posent la question des mécanismes microévolutifs du maintien des différences adaptatives et présente un contexte favorable à des approches de scan génomique.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (153 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. à la suite de chaque chapitre

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  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Available for PEB
  • Cote : 50376-2006-55
  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-2006-56
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