Importance et conséquences de la gynodioécie chez un organisme animal hermaphrodite

par Aurel Jennan

Projet de thèse en Sciences de l'évolution et de la Biodiversité

Sous la direction de Patrice David et de Sandrine Plenet.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau , en partenariat avec CEFE - Centre d'Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (laboratoire) depuis le 01-09-2020 .


  • Résumé

    La gynodioécie, coexistence entre des individus hermaphrodites et femelles, a été décrite et étudiée chez de nombreuses espèces végétales. Elle résulte de conflits intragénomiques entre le génome nucléaire et le génome mitochondrial, au cours desquels ce dernier induit une répression de la fonction mâle (stérilité mâle cytoplasmique). Récemment, une population gynodioïque de gastéropode d'eau douce Physa acuta a été découverte, avec la mise en évidence de deux génotypes mitochondriaux très divergents. L'objectif de cette thèse est donc de mieux comprendre l'importance, les origines et les conséquences de la gynodioécie chez cette espèce, la première espèce animal à présenter une stérilité mâle cytoplasmique. Mon projet de thèse s'organise en trois axes. Je chercherai en premier lieu à décrire la distribution géographique des mitotypes divergents et leurs variations en fréquence au cours du temps, en lien avec les caractéristiques environnementales des sites d'étude. Le deuxième axe a pour objectif d'étudier, par une approche d'élevage expérimental, l'expression du phénotype associé aux différents mitotypes rencontrés dans les populations naturelles, avec un intérêt particulier pour les traits en lien avec la reproduction. Enfin, le dernier axe s'intéressera à l'interaction mitotypes/environnement, et la stérilité mâle associée. Les paramètres environnementaux d'intérêt seront en partie déterminés par les résultats du premier axe. Le choix de différentes conditions d'élevage et la réalisation de croisements ciblés devraient améliorer nos connaissances sur les mécanismes déterminant l'apparition, le maintien, la dynamique et la suppression de la stérilité mâle cytoplasmique chez ce modèle et plus largement.

  • Titre traduit

    Significance and consequences of gynodioecy in a hermaphroditic animal


  • Résumé

    Gynodioecy - coexistence of hermaphroditic and female individuals among populations – has been described and studied among several plant species. It is the result of intragenomic conflicts, between nuclear and mitochondrial genomes, during which the latter represses male reproductive function (cytoplasmic male sterility). A gynodioecious population of freshwater snail Physa acuta has been recently discovered, with the description of two highly divergent mitochondrial genotypes. The purpose of this PhD is thus to better understand the significance, origins and consequences of gynodioecy in this species, the first metazoan to show a cytoplasmic male sterility. My PhD project is stuctured into three axes. I will first describe the geographic distribution of divergent mitotypes and variations in their frequencies among time, in connection with environmental environmental characteristics of study sites. The aim of the second axis is to study, by an experimental breeding approach, the phenotype expression associated with different mitotypes encountered in natural population, with a particular focus on reproduction-related traits. The last axis will focus on mitotype/environment interactions, and on associated intensity of male sterility. Environmental paramaters of interest will b epartly determined by the results of the firts axis. The selection of various breeding conditions and focused crossings should increase our knowledge of the mechanisms underlying the emergence, persistence, dynamics and suppression of cytoplasmic male sterility in this study model and in a broader way.