Système de reproduction, dispersion et succès reproducteurs chez une espèce végétale menacée : exemple de Biscutella neustriaca (Brassicaceae), une espèce auto-incompatible et micro-endémique

Reproduction system, dispersal and reproductive success in a threatened vegetal species : example of Biscutella neustriaca, (Brassicaceae), a self-incompatible and micro-endemic species

• Auteur / Autrice : Jean-Baptiste Leducq
• Direction : Xavier Vekemans, Sylvain Billiard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génétique des populations
• Date : Soutenance le 05/02/2010
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Variabilité génétique

Stérilité chez les plantes

Plantes -- Conservation des ressources

Biscutella

Biscutella

Plantes endémiques

Mots clés libres

Succès reproducteur

Résumé

Chez les espèces sexuées, les systèmes de reproduction et la dispersion peuvent jouer un rôle important dans la viabilité des petites populations en ayant un impact direct sur les succès reproducteurs des individus. Chez les plantes, la reproduction et la dispersion sont principalement des processus passifs et dépendent donc de la densité locale en partenaires, de l’isolement entre populations et des relations génétiques entre individus. Chez Biscutella neustriaca, une espèce végétale micro-endémique de la vallée de la Seine, nous mettons en évidence une forte isolation génétique entre populations, corroborée par la fragmentation de l’habitat et les faibles capacités de dispersion de l’espèce. Nous déterminons également, par des approches moléculaires et phénotypiques, que B. neustriaca est strictement auto- incompatible. Dans un tel contexte d’isolement et de structuration spatiale de la diversité génétique, nous nous demandons dans quelles mesures la dispersion et l’auto-incompatibilité ont un impact sur les succès reproducteurs des individus. Par une approche expérimentale ex situ, nous mettons en évidence les effets de la limitation pollinique et une diminution de la disponibilité en partenaires compatibles sur la diminution du succès reproducteur maternel. Dans quatre populations naturelles, nous identifions le potentiel reproducteur individuel et la densité locale en partenaires disponibles comme les principaux facteurs expliquant la variabilité des succès reproducteurs mâle et femelle. Des facteurs génétiques tels que la consanguinité et l’auto-incompatibilité semblent également influencer les succès reproducteurs dans certaines populations. Nous discutons de l’importance de prendre en compte un grand nombre de facteurs lors d’actions de conservation menées dans une population, de la nécessité de connaître le système de reproduction et les capacités de dispersion de l’espèce, indissociables d’un suivi des populations ciblées, où les effets de ces facteurs ne seront détectables qu’à certaines échelles spatiales et temporelles. Nous illustrons nos travaux par une action de renforcement dans l’une des populations étudiées.

In sexual species, reproduction systems and dispersal could involve in viability of small populations by having directly an impact on individuals’ reproductive success. In plants, reproduction and dispersal are mainly passive processes and thus depend of local density in mates, isolation between populations and genetic relationships among individuals. In Biscutella neustriaca, a micro-endemic plant of the Seine river valley, we highlight a strong genetic isolation between populations corroborated by habitat fragmentation and low dispersal abilities of the species. By using phenotypic and molecular approaches, we determine that B. neustriaca is strictly self-incompatible. In this context of isolation and spatially structured genetic diversity, we wonder to what extent dispersal and self-incompatibility impact individuals’ reproductive successes. Through an ex situ experiment, we highlight both effects of pollen limitation and decrease in local density of compatible mates on maternal reproductive success decrease. In four natural populations, we identify individual reproductive potential and local density of available mates as main factors explaining male and female reproductive successes variability. Genetic factors as inbreeding depression and self-incompatibility also seem to evolve in reproductive successes in some populations. We discuss about importance of considering many factors when acting for conservation in a threatened population, the need to know the reproductive system and dispersal abilities of the species, inseparable from a monitoring of targeted populations, where effects of these factors are only detectable at certain temporal and spatial scales. We illustrate our works by a concrete conservation action in one of the studied populations.