Déterminisme extrachromosomique du sexe chez Armadillidium vulgare Latr. (Crustacé, Isopode : modification du sex ratio par une bactérie endocytobiotique et conséquences sur l'évolution des génotypes sexuels dans les populations

par Thierry Rigaud

Thèse de doctorat en Sciences de la vie. Biologie des populations

Sous la direction de Georges Périquet.

Soutenue en 1991

à Tours .

Le président du jury était Pierre Juchault.

Le jury était composé de Jean-Pierre Mocquard.

Les rapporteurs étaient Pierre-Henri Gouyon, Paul Nardon.

mots clés

• Détermination génétique du sexe
• Différenciation sexuelle
• Chromosomes sexuels
• Sex-ratio
• Animaux -- Évolution
• Armadillidés

Résumé

Dans la plupart des populations d'a. Vilgare, le sexe des individus est déterminé par des facteurs sexuels d'origine extrachromosomique (fse). Le premier de ces facteurs est une bactérie endocytobiotique (f) et le second est vraisemblablement un élément génétique intégré au génome hôte (f), provenant de l'adn de la bactérie f. Ces deux facteurs sont transmis maternellement, et ont des propriétés féminisantes: ils transforment les mâles génétiques (zz) en néo-femelles fonctionnelles (zz+f ou zz+f), qui engendrent des portées dont le sex ratio est fortement biaise en faveur des femelles. La recherche de diverses caractéristiques de f (morphologie, sensibilité aux antibiotiques, à la température, cycle d'infestation cellulaire. . . ) A permis de rattacher cette bactérie aux wolbachiales. La sensibilité de l'endocytobiote a une température de 30c induit la production par les néo-femelles zz+f de portées comportant une majorité de mâles. L'expression ou la transmission des deux fse peuvent être modulées par des facteurs génétiques de leur hôte: un gêne autosomal masculinisant (m) inhibe l'expression de f et induit la production d'un fort taux de males dans les portées, tandis que la transmission de la bactérie f semble plutôt être sous la dépendance d'un système de résistance à la bactérie (système r). L'étude de la propagation des deux fse dans des populations préalablement constituées par des femelles génétiques (wz) montre que f a beaucoup de difficultés à se maintenir dans de telles populations, alors que le pouvoir invasif de f semble être plus fort. La difficulté de propagation de f par rapport à f pourrait être le reflet d'un désavantage compétitif des néo-femelles zz+f. Par ailleurs, une approche théorique montre que même si le taux de transmission d'un fse est supérieur a 50% (ce qui représente un avantage sélectif), ce facteur peut ne pas s'implanter dans une population ou il apparait. Ces résultats, auxquels viennent s'ajouter l'étude d'une population naturelle ou f et f sont présents à la fois, tendent à montrer que le déeterminisme du sexe par l'endocytobiote f est une étape fragile dans l'évolution des mécanismes du déterminisme du sexe chez armadillidium vulgare. Cette étape serait en fait une étape de transition entre le système homo-hétérogamétique et un déterminisme du sexe sous l'unique dépendance de f.

Titre traduit

Extrachromosomal sex determination in armadillidium vulgare Latr. (Crustacea, Isopoda) : sex ratio modifications by an endocytobiotic bacteria and concequences on the evolution of sexual genotypes in populations

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