Phenotypic plasticity in the symbiotic cnidarian Anemonia viridis : stress response at multiple levels of structural complexity ; Plasticité phénotypique chez le Cnidaire symbiotique Anemonia viridis : analyse de la réponse au stress à différents niveaux de complexité structurale Auteur(s) : Ventura, Patrícia Nobre Montenegro Auteurs secondaires : Evolution Paris Seine ; Université des Antilles et de la Guyane (UAG) - Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC) - Université Nice Sophia Antipolis (UNS) ; Université Côte d'Azur (UCA) - Université Côte d'Azur (UCA) - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Université Côte d'Azur Stéphanie Barnay-Verdier Paola Furla Éditeur(s) : HAL CCSD Résumé : During the course of their life cycle organisms are exposed to natural environment variations capable of inducing physiological, morphological and behaviour changes, thus a phenotypic plasticity. Phenotypic plasticity is the ability of a genotype to generate a new phenotype following exogeneous or endogeneous stress. Here, we investigated the phenotypic plasticity of the non-calcifying symbiotic cnidarian Anemonia viridis at multiple levels of structural complexity, in vivo and in vitro. In vivo, we determined the mechanisms behind the phenotypic plasticity under expected future climate change (i.e. ocean acidification and ocean warming). Our results show physiological changes in the inorganic carbon use of the sea anemone A. viridis exposed to high pCO2 during a long-term stress in natura or a short-term stress in controlled conditions. We then observed an equivalent decrease in carbonic anhydrase activity, a key enzyme of cnidarian carbon concentrating mechanisms. Also, we demonstrated that an increase in seawater temperature modified the response observed during a high pCO2 scenario. In vitro, we established a viable primary cell culture from regenerating tentacles of A. viridis. We determined the gastrodermal tissue origin of the cultivated cells and validated the use of this new tool to the in vitro study of stress response at the cellular level. The set-up of this powerful in vitro tool will open a multitude of perspectives for the study of cellular responses to exogeneous stress (as global change perturbations) and to endogeneous stress (as the symbiosis constraints experienced by symbiotic cnidarians) Durant leur cycle de vie, les organismes sont exposés à des variations environnementales capables d'induire des changements physiologiques, morphologiques et comportementaux, résultant d’une plasticité phénotypique. La plasticité phénotypique est la capacité d'un génotype à générer un nouveau phénotype suite à un stress. Ici, nous avons étudié la plasticité phénotypique d’un Cnidaire symbiotique et non-calcifiant, l’anémone de mer Anemonia viridis, à de multiples niveaux de complexité structurale, in vivo et in vitro. In vivo, nous avons identifié les mécanismes sous-jacents de la plasticité phénotypique potentiellement induits par les futurs changements climatiques (acidification et réchauffement des océans). Nos résultats montrent des modifications dans l'utilisation du carbone inorganique par A. viridis exposée à une forte pCO2 lors d’un stress chronique in natura ou lors d’un stress court en conditions contrôlées. Nous avons ainsi observé une diminution des activités anhydrase carbonique, une enzyme clé des mécanismes de concentration du carbone chez les Cnidaires. Nous avons aussi démontré que l'augmentation concomittante de la température modifie la réponse observée lors d'une élévation seule de la pCO2. In vitro, nous avons établi une culture de cellules primaires viables issue de tentacules d’A. viridis en régénération. Nous avons déterminé l'origine gastrodermale des cellules cultivées et validé l'utilisation de ce nouvel outil pour l'étude de la réponse au stress au niveau cellulaire. Ce nouvel outil ouvre une multitude de perspectives pour l'étude des réponses cellulaires aux stress exogènes (changement climatique) et endogènes (contraintes dues à la symbiose) https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01674220 Droits : info:eu-repo/semantics/OpenAccess NNT : 2016AZUR4136 tel-01674220 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01674220 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01674220/document https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01674220/file/2016AZUR4136.pdf | Partager |
Diversité, différenciation et héritabilité des caractères phénotypiques des espèces Eperua falcata et Sextonia rubra de la forêt tropicale humide guyanaise Auteur(s) : Calvo Vialettes, Leticia Auteurs secondaires : Ecologie des forêts de Guyane (ECOFOG) ; Ecole Nationale du Génie Rural, des Eaux et des Forêts (ENGREF) - Institut National de la Recherche Agronomique (INRA) - Université des Antilles et de la Guyane (UAG) - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Ecole Nationale du Génie Rural des Eaux et Forêts Ivan Scotti Éditeur(s) : HAL CCSD Résumé : Diffusion du document : INRA Antilles-Guyane, UMR ECOFOG, 97387 Kourou, Guyane (France) Diplôme : Diplôme d'Ingénieur des Techniques Forestières il s'agit d'un type de produit dont les métadonnées ne correspondent pas aux métadonnées attendues dans les autres types de produit : DISSERTATION Le stage est principalement centré sur l'étude des traits de croissance, de physiologie et de morphologie foliaire sur des populations de plantules d'Eperua falcata (en forêt et en serre ) et de Sextonia rubra (en serre) afin d' étudier la diversité et la différenciation entre pieds mères, d'une part, et l'héritabilité d'autre part. L'héritabilité est une mesure du degré de transmission d'un caractère ; elle représente (en terme statistique) le rapport de la variance phénotypique d'origine génétique. A travers une analyse de variance (ANOVA) on a pu estimer les différentes composantes de la variance (génétique et résiduelle) des traits pour les deux espèces. Les différences génétiques trouvées entre pieds mères jouent un rôle important dans la variabilité des traits. Pour E. falcata, les héritabilités obtenues nous donnent, dans certains traits, des valeurs fortes et similaires en serre et en forêt (ex. l'épaisseur) et dans d'autres, des résultats assez variables à cause de l'interaction génotype- environnement. Par contre pour le S. rubra, les valeurs d'héritabilité sont très homogènes dans la majorité des traits étudiés en serre. Cela montre que, du point de vue écologique aussi bien que du point de vue de gestion, il est indispensable de prendre en compte la variabilité individuelle et héritable, l'adaptabilité et l'adaptation au milieu, comme paramètres de tout modèle des communautés végétales de la Forêt Tropicale Humide. L'ensemble des résultats nous donne une forte motivation pour poursuivre les analyses, dans le temps ou dans la reformulation de la conception des dispositifs avec des transplantations réciproques en pleine forêt. https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189280 hal-01189280 https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189280 PRODINRA : 22857 | Partager |
Conséquences génétiques de la production de larves d'huîtres en écloserie : étude des processus de dérive et de sélection Auteur(s) : Taris, Nicolas Sauvage, Christopher Batista, Frederico Baron, Sophie Ernande, Bruno Haffray, Pierrick Boudry, Pierre Éditeur(s) : Actes du 6e colloque national BRG, La Rochelle, 2-3-4 octobre 2006 Résumé : Previous studies have shown heritable variation in larval developmental traits in the Pacific oyster Crassostrea gigas. In order to study the genetic consequences of production of oyster larvae in hatcheries, two factors, specific to hatcheries, were examined: the effect of discarding the smallest larvae (i.e. culling) and the effect of temperature (20°C versus 26°C). A mixed-family approach was used in order to infer the genetic composition of larval populations and family assignment, limiting possible environmental bias and allowing the study of a relatively large number of families using a limited number of larval tanks. Our results show that three multiplexed highly polymorphic microsatellite markers are a powerful tool for family assignment and, consequently, for the study of bivalve larvae genetics. Culling, by selective sieving of the smallest larvae is an advantageous practice at a phenotypic scale as it reduced variance in larval size, variance of developmental rate and time to settlement. Culling of 50% of the larval population only led to 15% less spat, showing a positive phenotypic correlation between larval growth and settlement success. However, culling represents a substantial risk for diversity loss, because it increases the variance of reproductive success among parental oysters. The effective population sizes of early settling cohorts of settlement were lower than those of later ones. Our results show that the settlement of slow growing larvae significantly contributes to minimizing the variability of reproductive success and therefore to maximizing genetic diversity. These results corroborate the low estimations of variability of broodstocks sampled in several French commercial hatcheries, relative to natural populations. The genetic composition of the larval population and the resulting spat was significantly different between the two tested temperatures, revealing genotype x environment interaction for survival. Similarly, genotype x environment interaction was also observed for larval growth as a higher temperature exerted a positive influence on the expression of genetic variability for this trait. Consequently, we can conclude that a temperature of 26°C coupled with culling, to common practice in oyster hatcheries, is likely to amplify the selection pressure for fast growing larvae. To test for this hypothesis, we compared larval developmental traits in the progeny of a hatchery broodstock closed for 7 generations, with the progeny of wild oysters and the two possible hybrids. Our results show that selection of fast growing larvae can counteract presumed inbreeding depression, due to higher mean relatedness among hatchery broodstock than in the wild. Genetic effects of intensive rearing conditions at larval stage are significant and should be taken into account in hatchery practices, especially in terms of genetic diversity management. Afin d'étudier les conséquences génétiques des pratiques de production en écloserie d'huître creuse, deux facteurs ont été examinés : l'élimination des petites larves et la température. Nos résultats montrent que l'assignation de parenté par marqueurs microsatellites est un outil performant pour les études génétiques en phase larvaire de familles élevées en mélange. Bien qu'avantageux d'un point de vue phénotypique, le tamisage sélectif représente un risque de perte de diversité. La fixation des larves à croissance lente permet en effet de minimiser la variabilité du succès reproducteur et de fait, de maximiser la variabilité génétique. Ces résultats corroborent les estimations de variabilité sur les stocks d'écloseries françaises où l'on constate une diversité allélique inférieure à celle de populations issues du milieu naturel. La température exerce également une influence sur la précocité de l'expression de la variabilité génétique pour la croissance larvaire. Ainsi une température élevée associée à une procédure de tamisage peut amplifier l'effet sélectif. Enfin, la sélection de larves à croissance rapide semble démontrée, s'opposant à la dépression de consanguinité présumée. Les conditions d'élevage peuvent donc avoir un effet génétique significatif qui devrait être pris en considération dans les pratiques d'écloserie, notamment dans la gestion de la diversité génétique. Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess http://archimer.ifremer.fr/doc/2006/acte-1505.pdf http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/1505/ | Partager |
Diversity and Evolution in tropical rainforest trees: example of Eperua falcata in French Guiana ; Diversité et évolution des arbres de forêt tropicale humide : exemple d'Eperua falcata en Guyane française Auteur(s) : Brousseau, Louise Auteurs secondaires : Ecologie des forêts de Guyane (ECOFOG) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (CIRAD) - Institut National de la Recherche Agronomique (INRA) - Université des Antilles et de la Guyane (UAG) - AgroParisTech - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Ecologie et Ecophysiologie Forestières (EEF) ; Institut National de la Recherche Agronomique (INRA) - Université de Lorraine (UL) Université de Lorraine Ivan Scotti, Erwin Dreyer(ivan.scotti@ecofog.gf) Éditeur(s) : HAL CCSD Résumé : In the tropical rainforest of Amazonia, the factors driving the evolution of tree species remain poorly understood, and the relative influence of neutral and adaptive processes is continuously debated. In particular, local habitat patchiness draws much attention, as profound changes in the structure and composition of forest communities occur among micro-habitats. Thus, micro-environmental variations related to topography have frequently been invoked as drivers of adaptive radiation leading to sympatric speciation in Neotropical trees. On one hand, the hypothesis of local adaptation has never been investigated at the intra-specific level, i.e. within species currently undergoing population differentiation; on the other hand, many tree species are genetically structured over local scales due to neutral processes, mainly limited gene flow (caused by restricted pollen and seed dispersal). In this study, I used populations of a common tree species of the Guiana Shield - Eperua falcata (Fabaceae) - to study how neutral and adaptive processes shape the distribution of genetic diversity across forest landscapes characterized by local micro-habitat patchiness. I asked three main questions by combining both phenotypic (quantitative genetics) and molecular (population genetics) approaches: 1) How is the genetic diversity structured in forest landscapes of French Guiana? 2) Which evolutionary drivers are relevant to explain the structure of genetic diversity at local scale? 3) Does local adaptation contribute to structure genetic diversity within continuous populations? En forêt tropicale humide Amazonienne, les facteurs gouvernant l'évolution des espèces d'arbres restent peu connus et continuellement débattus. En particulier, les micro-variations environnementales attirent beaucoup d'attention car elles induisent de profondes modifications de structure et composition des communautés. Les variations micro-environnementales associées à la topographie ont couramment été évoquées comme facteur de radiations adaptatives chez les espèces d'arbres. Cependant, l'hypothèse de l'adaptation locale n'a jamais été testée au niveau intra-spécifique chez les arbres de forêt amazonienne alors que l'on sait que la diversité génétique des arbres tropicaux est couramment structurée à faibles échelles spatiales par des processus neutres (en particulier du fait de restrictions de flux de gènes). Dans cette étude, j'ai étudié le processus de différentiation génétique d'une espèce d'arbre (Eperua falcata, Fabaceae) dans les paysages forestiers de Guyane française grâce à la combinaison d'une approche phénotypique (génétique quantitative) et d'une approche moléculaire (génétique des populations). Je me suis attachée à répondre à trois questions principales : 1) Comment se distribue la diversité génétique dans les paysages forestiers de Guyane française ? 2) Quelles forces évolutives sont impliquées dans le processus de différentiation génétique à faible échelle spatiale ? 3) Est-ce que le processus d'adaptation locale contribue à structurer la diversité génétique à faible échelle spatiale ? https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00967318 NNT : 2013LORR0188 tel-00967318 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00967318 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00967318/document https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00967318/file/THESE_Louise_Brousseau.pdf | Partager |
Variabilité des traits fonctionnels relatifs à la photosynthèse en fonction du type de sol. Cas de Eperua falcata (Caesalpiniaceae) Auteur(s) : Sonnier, Grégory Auteurs secondaires : Ecologie des forêts de Guyane (ECOFOG) ; Ecole Nationale du Génie Rural, des Eaux et des Forêts (ENGREF) - Institut National de la Recherche Agronomique (INRA) - Université des Antilles et de la Guyane (UAG) - Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Université des Antilles et de la Guyane Jean-Christophe Roggy Sabrina Coste Éditeur(s) : HAL CCSD Résumé : Diffusion du document : INRA Antilles-Guyane, Documentation, Domaine de Duclos, 97170 Petit-Bourg, Guadeloupe (France) Diplôme : DEA il s'agit d'un type de produit dont les métadonnées ne correspondent pas aux métadonnées attendues dans les autres types de produit : DISSERTATION L'objectif de ce travail était d'étudier la plasticité des traits fonctionnels relatifs à la photosynthèse en fonction du type de sol chez Eperua falcata, une espèce forestière de Guyane française. Les individus ont été échantillonnés sur deux sols contrastés : sol de bas-fond (Gleysol) à fort hydromorphisme, et sol de crête (Ferralsol) à drainage vertical libre. Le micro climat lumineux a été quantifié au-dessus de chaque individu. Les capacités photosynthétiques (vitesse maximale de carboxylation du RuBP, Vcmax, et flux maximal d'électrons photosynthétiques, Jmax) ont été estimées en ajustant un modèle biochimique de photosynthèse foliaire (Farquhar et al. 1980), sur des courbes de réponse de l'assimilation nette du C02 en fonction de la concentration interne en CO2, sous fort éclairement (courbe A-Ci). Les résultats obtenus ont montré un effet du type de sol sur les capacités photosynthétiques foliaires et que celles-ci étaient plutôt liées à des modifications des allocations d'azote aux processus de carboxylation Pc et à la bioénergétique Pb plutôt qu'à des changements structuraux foliaires. Les résultats ont également mis en évidence des différentiels dans les seuils de sensibilité à la lumière selon le type de trait foliaire avec, grande sensibilité à de faibles variations du micro climat lumineux pour les capacités de photosynthèse et une absence de sensibilité à ces mêmes variations pour les traits structuraux. https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189269 hal-01189269 https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01189269 PRODINRA : 21921 | Partager |
Etude des processus de dérive et de sélection liés aux pratiques d'élevage en écloserie d'huître creuse Auteur(s) : Boudry, Pierre Résumé : Genetic consequences of production of Pacific oyster larval in hatchery: drift and selective pressures related to rearing practices. In order to study the genetic consequences of production of oyster larvae in hatcheries, two factors were examined: the effects of discarding the smallest larvae (i.e. culling) and temperature effects. A mixed-family approach was used in order to infer the genetic composition of the larval population. The results show that high polymorphic microsatellite-based family assignment is a powerful tool for the study of bivalve larvae genetics. Culling by selective sieving is an advantageous practice at a phenotypic scale, but also represents a substantial risk for diversity loss if parentage assignment is not introduced as a breeding practice. Settlement of slow growing larvae contributes to minimizing the variability of reproductive success and therefore to maximizing genetic diversity. These results corroborate the lower estimations of variability made on broodstocks from French commercial hatcheries relative to natural populations. Temperature exerts an influence on the expression of genetic variability for larval growth. A temperature of 26°C, coupled with culling could amplify the selective effect. Furthermore, selection of fast growing larvae has proven to counteract inbreeding depression at this stage. Genetic effects of intensive rearing conditions are significant and should be taken into account in hatchery practices, especially in terms of genetic diversity management. Afin d'étudier les conséquences génétiques des pratiques de production de larves en écloserie d'huître creuse, deux facteurs ont été examinés : l'effet de l'élimination des plus petites larves et l'effet de la température. Une approche de familles élevées en mélange a été utilisée afin d'avoir accès à l'information génétique au stade larvaire. Les résultats obtenus montrent que l'assignation de parenté basée sur des marqueurs microsatellites hautement discriminants est un outil performant pour les études génétiques en phase larvaire. Bien qu'avantageuse d'un point de vue phénotypique, la pratique de tamisage sélectif représente un risque substantiel de perte de diversité si cette pratique n'est pas associée à une assignation de parentée par empreintes génétiques. La fixation des larves à croissance lente permet de minimiser la variabilité du succès reproducteur et de fait, de maximiser la variabilité génétique. Ces résultats corroborent les estimations de variabilité sur les stocks d'écloseries commerciales françaises où l'on constate une diversité allélique inférieure à celle de populations issues du milieu naturel. La température exerce également une influence sur la précocité de l'expression de la variabilité génétique pour la croissance larvaire. Ainsi une température élevée (26°C) associée à une procédure de tamisage peut amplifier l'effet sélectif. Enfin, la sélection de larves à croissance rapide semble démontrée, s'opposant à la dépression de consanguinité présumée en phase larvaire. Les conditions d'élevage peuvent donc avoir un effet génétique significatif qui devrait être pris en considération dans les pratiques d'écloserie, notamment dans la gestion de la diversité génétique. Droits : info:eu-repo/semantics/openAccess http://archimer.ifremer.fr/doc/2006/rapport-1459.pdf http://archimer.ifremer.fr/doc/00000/1459/ | Partager |
Impact de la diversité génétique du Sugarcane yellow leaf virus (SCYLV) sur les déterminismes de résistance de la canne à sucre à la feuille jaune ; Impact of genetic diversity of Sugarcane yellow leaf virus (SCYLV) on the determinants of resistance to sugarcane yellow leaf Auteur(s) : Debibakas, Sarah Auteurs secondaires : Antilles-Guyane Daugrois, Jean-Heinrich Smith-Ravin, Juliette Emilie Résumé : Les variétés modernes de canne à sucre sont d'origine bispécifique et possèdent une structure génétique complexe, aneuploïde et hautement polyploïde rendant difficile les études de résistance génétique. La feuille jaune de la canne a sucre est une maladie dont l'agent causal est le sugarcane yellow leaf virus (scylv). Ce virus a une large diversité. Seuls trois génotypes viraux, différenciables par rtpcr, ont été trouves en Guadeloupe. Les objectifs de l'étude sont d'évaluer: l/la possibilité de marquer la résistance de la plante au scylv grâce a une étude d'association pan-génomique 2/l'impact de la diversité de l'agent pathogène sur la résistance de la canne a sucre au scylv. Les études d'association ont été menées avec plus de 4000 marqueurs aflp et d'art sur quatre types de données phénotypiques (intensité et densité virale dans les feuilles et les tiges). Les phénotypes ont été mesures sur 189 variétés de cannes à sucre dans deux essais successifs dans un dispositif en trois blocs randomises. De ces variétés, 40 ont été sélectionnées et ont permis d'obtenir 10 croisements biparentaux. Les descendances obtenues ont été suivies sur deux essais. L'incidence et la diversité du scylv ont été évaluées pour les 40 variétés et les descendances. L'héritabilité au sens strict de la résistance aux scylv a été déterminée. Six marqueurs de résistance au scylv ont été identifies ainsi que deux gènes ayant potentiellement un rôle dans la résistance au virus. L'étude montre également que la résistance de la plante est variable en fonction du génotype du scylv et que cette résistance est en partie transmise aux descendances. Créer des variétés résistantes au scylv est donc possible. Modern varieties of sugarcane have a bispecific origin and a complex genetic structure, aneuploid and highly polyploid, maklng genetic resistance study uneasy to perform. Yellow leaf of sugarcane is a viral disease whose causal agent is the sugarcane yellow leaf virus (scylv). This virus has a wide range of diversity. Only three viral genotypes, distinguishable by rt-pcr, were found in guadeloupe. The objectives of this srudy are to assess: l/the possibility to find markers associated with plant resistance to scylv through a genome wide association study 2 1 the impact of the pathogen diversity on the resistance of sugarcane to scylv. Association studies have been conducted with more than 4000 aflp and dart markers on four types of phenotypic data (virus intensity and density in leaves and canes). Phenotypes were measured on 189 varieties of sugarcane in two successive trials in a three randomized complete block design. From these varieties, 40 were selected and allowed to obtain 10 biparental crosses. The offspring were followed during two trials. The incidence and the diversity of scylv were evaluated in the 40 varieties and the offspring. The narrow sense heritability of the resistance to the scylvs was determined. Six markers of the resistance to the scylv and two genes, with potential contribution in virus resistance, have been identified. The study also shows that the resistance of the plant is variable depending on the scylv genotype and that this resistance is partly transmitted to the offspring. Breeding for scylv resistance is practicable. http://www.theses.fr/2012AGUY0554/document | Partager |