Génétique et évolution des systèmes de compatibilité de croisement dans le complexe d’espèces chêne sessile - chêne pédonculé ABADIE Pierre1, ROUSSEL Guy1, MARTINEZ-PRIETO Carolina1, KREMER Antoine1 et GARNIER-GERE Pauline1 1 : UMR 1202 BIOGECO – INRA Bordeaux, Equipe de Génétique , 69 route d'Arcachon, 33610 CESTAS, France : pierre.abadie@pierroton.inra.fr Introduction - Objectifs Chêne pédonculé (Quercus robur) et chêne sessile (Quercus petraea): deux espèces coexistant au sein de peuplements forestiers européens mixtes, et présentant des différences morphologiques et écologiques (Kremer & al., 2002). Or, hybridation naturelle possible entre ces deux espèces, et différenciation moléculaire interspécifique très faible (environ 3%) (Mariette & al., 2002). Cependant, présence de régions du génôme très différenciées (« points chauds de différenciation ») (Scotti-Saintagne & al., 2002)  existence de « gènes de spéciation »? (Wu & al., 2004) Objectifs: étude de la diversité et de la différenciation génétique et écologique entre ces deux espèces Focalisation sur les gènes potentiellement impliqués dans les systèmes de compatibilité de croisement 1. Compatibilité d’hybridation entre génotypes - Croisements contrôlés Echantillons Expérimentations Analyses Empochage des arbres mères et injection du mélange de pollen Evaluation de la compatibilité d’hybridation en fonction de l’arbre mère pédonculé et du pollen sessile utilisé Génotypage SSR des glands hybrides produits Mesures de la fructification des arbres mères → floraison, avortements, glandée → vérification de l’hybridation → % génotypes ♂ / génotype ♀ ♀ : Pédigrée, 30 chênes pédonculés contrastés,10 génotypes x 3 clones/génotype ♂ : Récolte et mélange de pollen de 4 chênes sessiles 2. Compatibilité d’hybridation entre génotypes - Cytologie Echantillons Préparation Analyses Evaluation de la compatibilité d’hybridation pré-zygotique en fonction de l’arbre mère pédonculé Mesurer le nombre, la longueur, la vitesse de croissance des tubes polliniques dans les stigmates Prélèvements de fleurs sur les arbres mères des croisements contrôlés, 15 jours et 1 mois après injection du pollen → Coloration des grains de pollen et des tubes polliniques en croissance au bleu d’aniline → Microscopie à fluorescence UV 3. Diversité et différenciation intra/interspécifique - Génétique des populations Echantillonnage des gènes Séquençage Indel Séquençage diploïde de fragments des gènes et détection de polymorphismes: SNP (Single Nucleotide Polymorphism), Indels, microsatellites Sélection de 19 gènes candidats au contrôle de la compatibilité de croisement interspécifique à partir d’ESTs aux fonctions connues chez Arabidopsis thaliana: interaction pollen-pistil (POP2,..), guidage du tube pollinique (HAP2, …), croissance du tube (TUB8), Interaction pollen-ovule (FER, …) (Palanivelu & al., 2003, Huck & al., 2003) Extraction d’ADN des 2 espèces de chênes (pédonculé et sessile), issues de 3 populations mixtes contrastées: Cuves (52), Petite Charnie (53), Laveyron (40) Hz Individu 1 SNP Individu 2 Résultats préliminaires Exemple de polymorphismes alléliques à partir de chromatogrammes Gène Espèce Longueur séquencée Longueur analysée Nombre séquences Sites polymorphes θπ θs Fst moyen D Tajima Pop2 Qr 900pb 794pb 22 40 0.010 0.013 16% -1,03 Qp 16 31 0.009 0.012 -0,84 Tub8 1200pb 1075pb 20 30 0.003 0.007 10% -2,23*** 24 18 0.002 0.004 -2,33*** Identification quelques SNPs polymorphes très différenciés (>30%, différenciation moyenne entre ces espèces ~3% pour des marqueurs neutres) Excès d’allèles rares pour le gène Tub8 → D de Tajima <0 et significatif A tester avec un plus grand nombre de séquences Perspectives: Réalisation de croisements contrôlés sur un plus grand nombre d’individus Estimation des flux de gènes interspécifiques (logiciel IM) Tests d’écarts à la neutralité sélective, basés sur le Fst et les patrons de diversité Remerciements: Projet TRANSBIODIV (ANR-06-BDIV-003-04)