Dynamique et flexibilité des clades de Symbiodinium associés aux coraux dans différents environnements, naturels et contrôlés

Dynamic and flexibility of Symbiodinium clades associated to corals in various environments : natural and controlled

• Auteur / Autrice : Héloïse Louise Marcelle Rouzé
• Direction : Serge Planes, Gaël Lecellier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie des populations et écologie
• Date : Soutenance le 12/12/2013
• Etablissement(s) : Polynésie française
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale du Pacifique (Faaa)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Université de la Polynésie Française
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire associé à la thèse : École pratique des hautes études (Paris ; 1868-....)
• Jury : Président / Présidente : Denis Allemand
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Serge Planes, Gaël Lecellier, Denis Allemand, Cécile Fauvelot, Paola Furla, Carmela Lopes, Véronique Berteaux-Lecellier, Neil Davies
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Cécile Fauvelot, Paola Furla

Mots clés

Mots clés libres

Symbiodinium

Coraux

Qpcr

Dynamique

Flexibilité

Conditions environnementales

Résistance

Maladie corallienne

Vibrio spp.

Symbiodinium

Corals

QPCR

Dynamic

Flexibility

Environmental conditions

Resistance

Coral disease

Vibrio

Résumé

Les coraux vivent en association symbiotique avec des algues dinoflagellées du genre Symbiodinium, distinguées en différents clades (A à I). Un même hôte peut abriter seul ou plusieurs de ces clades, a priori dépendant d’un contexte environnemental, suggérant qu’ils possèdent des propriétés physiologiques distinctes. Ainsi, les capacités de flexibilité et d’acquisition de clades pourraient être une issue pour la survie de l’holobionte face à divers stress. Dans le cadre de cette thèse, ces capacités ont été explorées chez plusieurs espèces coralliennes, décrites avec différentes flexibilités et sensibilités aux conditions environnementales. La diversité et la dynamique des communautés de Symbiodinium associées aux coraux ont été estimées à l’aide de la technique de PCR en temps réel et évaluées dans différents contextes environnementaux: naturels, lors d’un suivi spatio-temporel de 18 mois à Moorea, ou contrôlés, lors d'une incubation à différentes pCO2. Les coraux ont montré la possibilité d’héberger jusqu’à 3 ou 4 clades distincts, reconsidérant la notion de spécialiste (i.e. symbionte unique). Néanmoins, propre à l’hôte corallien, il a été mis en évidence la régulation de ‘signatures symbiotiques’ caractérisées par des profils particuliers d’association de clades, stables et durables. Des modifications sporadiques de ces profils, par switching et shuffling ont put être observées, indépendamment d’un contexte environnemental donné, suggérant la dynamique comme un mécanisme constitutif chez les coraux. Néanmoins, en cas de d’apparition d’épizooties de Vibrio spp. et d’une maladie corallienne il est suggéré que le clade D participe activement au ‘fitness’ de leur hôte.

Corals live in symbiosis with dinoflagellate algae of the genus Symbiodinium, divided into 9 clades (A to I). The same host can harbour one or more of these clades depending on the environmental context. This lead to the suggestion that each clade has its unique physiological property. Therefore the capacity of flexibility and acquisition of clades may be an issue for the survival of the holobiont against various stresses. In this thesis, these capacities have been explored in several coral species, described with various flexibilities and sensitivities facing different environmental conditions. The diversity and dynamics of Symbiodinium communities associated to corals were estimated by using the real-time PCR technique, and evaluated in different environmental contexts : natural, in an 18-month spatio-temporal survey around Moorea, or controlled, upon incubation with different pCO2. Some corals showed the ability to host up to 3 or 4 distinct clades, leading to a reconsideration of the specialist-concept (i.e. host associated with one symbiont type). Nevertheless, depending on the coral host, ‘symbiotic signature’ regulations have been revealed. Latter are characterized by specific clade combination profils, which are stable and sustainable. In addition, sporadic changes by switching and shuffling, were observed in a given profil, regardless of a given environmental context, suggesting the dynamics as an constitutive mechanism in corals. However, records of coral disease together with Vibrio spp outbreaks, suggested an active participation of clade D for the ‘fitness’ of the coral host.