Génomique, repeuplement et conservation chez la truite (Salmo trutta) méditerranéenne

Genomic, stoking and conservation of the Mediterranean brown trout (Salmo trutta)

• Auteur / Autrice : Maeva Leitwein
• Direction : Bruno Guinand, Patrick Berrebi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génétique et génomique
• Date : Soutenance le 19/10/2017
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : GAIA (Montpellier ; École Doctorale ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences de l'évolution (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Maud Tenaillon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bruno Guinand, Patrick Berrebi, Louis Bernatchez, Simon Blanchet, Sophie Launey
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Louis Bernatchez

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hybridation

Génomique

Truite de mer

Mots clés libres

Salmo trutta

Génomique

Hybridation

Introgression

Conservation

Salmo Trutta

Genomic

Hybridization

Introgression

Conservation

Résumé

La truite commune Salmo trutta L. est l'espèce de salmonidés la plus rependue en Europe. Cette espèce présente une grande diversité phénotypique liée à son histoire évolutive complexe. Chaque année, d’intenses repeuplements ont lieu afin d’augmenter les densités locales de populations, notamment pour la pêche sportive. Des truites d’origine atlantique, domestiquées depuis des décennies, et plus récemment des souches domestiques méditerranéennes, sont largement utilisées pour repeupler les populations sauvages locales d’origine méditerranéenne dans le sud de la France. Jusqu’à présent, les conséquences des interactions génétiques, telles que l’hybridation et l’introgression d’allèles domestiques dans les populations locales résultants de ces repeuplements, étaient suivies à l’aide de marqueurs allozymes et microsatellites. Cependant, en raison de leurs nombres extrêmement réduits, ces marqueurs n’offraient qu’une représentation très partielle du génome. Ainsi, leur étude ne permet pas de rendre compte fidèlement des signatures génomiques associées aux pratiques de repeuplement, nécessaires pour comprendre les conséquences évolutives de l’introgression. L’objectif de cette thèse est donc d’étudier à l’échelle génomique les conséquences des interactions génétiques induites par l’introduction d’individus domestiques d’origines atlantique et méditerranéenne dans les populations ‘sauvages’ méditerranéennes du bassin de l’Orb. La première partie de cette thèse rend compte du développement d’environ 196000 marqueurs SNPs et d’une carte de liaison génétique haute densité chez S. trutta. Dans la deuxième partie, les outils moléculaires précédemment développés sont utilisés pour détecter à l’échelle individuelle les haplotypes introgressés et ainsi décrire le paysage génomique de l’introgression dans trois populations sauvages du bassin de l’Orb. La distribution de la taille de ces haplotypes est alors utilisée en prenant en compte les variations du taux local de recombinaison pour estimer l’âge moyen de l’introgression dans chaque population locale. Finalement, la troisième partie s’intéresse aux pressions sélectives - positives ou négatives - qui modulent le paysage génomique de l’introgression d’allèles domestiques dans les populations sauvages. Les résultats suggèrent que les conséquences de l’hybridation sur la valeur sélective des individus doivent être considérées séparément entre le court et le long terme. Ces travaux montrent que la compréhension des mécanismes évolutifs impliqués présente un intérêt majeur pour la conservation et la gestion des populations naturelles.

The brown trout Salmo trutta L. is the most widely distributed salmonid species in Europe. The species presents a high level of phenotypic diversity linked to its complex evolutionary history. An Atlantic hatchery lineage, which has been domesticated for decades, and more recently a domesticated Mediterranean strain, have been largely used for restocking and enhancement of wild Mediterranean populations in southern France, especially for recreational fishing. The impact of restocking practices on brown trout genetic diversity and population genetic structure has been extensively studied with allozyme and microsatellite markers. However, the small number of genetic markers used in these studies did not allow to get a genome-wide representation of introgression. The aim of this thesis was to assess the genome-wide impact of repeated introductions of Atlantic and Mediterranean domesticated strains into wild Mediterranean populations. First, a large number of SNP markers have been developed as well as a high density genetic map for S. trutta. Secondly, the molecular tools previously developed have been used to detect introgressed haplotypes and to provide a detailed picture of introgression frequency patterns across the genome of three wild populations from the Orb drainage. The length distribution of admixture tracts was used to determine the timing of introgression, taking variation in local recombination rate into account. Finally, this study focused on the positive or negative selective forces that modulate the genome-wide landscape of introgression. Our results suggest that the consequences of hybridization on individual fitness have to be considered separately over short and long timescales. This work shows that understanding the evolutionary consequences of stocking practices is of major interest for the conservation and management of natural populations.