Introduction : Matériel & méthodes :

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1 Introduction : Matériel & méthodes :
L’approche génétique des populations sur l’anchois a pour but de mieux comprendre l’influence des facteurs démographiques (croissance, succès des cohortes) et des facteurs environnementaux sur l’organisation des populations d’anchois dans le Golfe de Gascogne. L’objectif est l’analyse de la structuration génétique au sein de la population d’anchois du Golfe de Gascogne pour mettre en évidence d’éventuelles différenciations génétiques entre bancs, entre cohortes, ou sous l’influence des facteurs environnementaux. Matériel & méthodes : 1°) Sites d’échantillonnage L’étude a été réalisée sur 950 individus prélevés lors de la campagne PEL2001. Ces individus sont distribués dans 19 échantillons répartis sur l’ensemble du Golfe de Gascogne (Figure 1). Un échantillon de Méditerranée, composé de 50 individus récoltés dans le Golfe du Lion, a été utilisé comme groupe extérieur pour rendre compte de la différenciation génétique sur une échelle géographique plus importante (supérieure à 1000 km).

2 2°) Analyse génétique L’analyse génétique est basée sur des marqueurs biochimiques (allozymes). La technique utilisée est l’électrophorèse enzymatique. Nous avons mis au point 17 locus polymorphes sur différents tissus : - muscle : PGI, LDH-1, LDH-2, ME-2, MDH-1, MDH-2, PGM, alphaGPD ; IDH - foie : AAT, EST, EST4mu, GDA, LGG, PP, LT, IDH 3°) Traitement statistique - Diversité génétique (Hétérozygotie multilocus) : il s’agit du nombre d’individus hétérozygote sur le nombre total d’individus. - Equilibre d’Hardy-Weinberg : connaissant les fréquences de chaque allèle pour un locus donné, la proportion des individus homozygotes et hétérozygotes observés doit respecter celle attendu à l’équilibre. - Indice de déséquilibre en hétérozygotes (FIS) : cet indice met en évidence des déséquilibre dans les proportions entre hétérozygotes et homozygotes. - Indice de différenciation (FST) : cet indice permet de quantifier le niveau de différenciation entre groupes. Il est ensuite possible d’avoir une estimation du nombre de migrant efficace par génération (Nm) entre les groupes analysés, à partir de la formule suivante : Nm = (1-FST)/4*FST. Les résultats ont été visualisés sous la forme d’un dendrogramme (UPGMA) et d’une représentation spatiale (Multidimensional Scaling).

3 50 individus / échantillons 17 locus enzymatiques
Fig.1 : Stratégie d’échantillonnage dans le Golfe de Gascogne

4 Résultats & Discussion :
La diversité génétique varie de 0,14 à 0,19 au sein de chaque banc. La distribution de la diversité ne semble pas lié à la répartition spatiale des bancs. Concernant l’équilibre d’Hardy-Weinberg, aucun déséquilibres n’a été observé. Nous avons calculé l’indice de différenciation génétique (FST) sur l’ensemble des coups de chaluts (19) (FST = 0,007, p<0,001). La valeur de cette indice est faible mais est néanmoins significativement différent de zéro. Le calcul de cette indice a également été réalisé sur les échantillons pris deux à deux. Séparation de trois groupes, indépendamment de la distribution géographique puisque deux des groupes sont composés d’échantillons provenant du nord et du sud du Golfe de Gascogne (Fig.2). La représentation en MDS confirme la structuration mise en évidence par l’UPGMA. Il est intéressant de noter que certains échantillons atlantiques sont aussi différents que des échantillons atlantiques et méditerranéens (ex : F141 – F236 – MED) avec un faible nombre de migrants par génération (entre 5 et 6 individus). Nous avons confronté les données de diversité génétique avec celle de la structuration génétique en trois groupes. Il apparaît que le groupe (F141 – F155 – F203 – F204 – F243 – F262) présentent globalement une diversité génétique plus faible (Fig.3). Nous avons également confronté les données de génétique avec les distributions de taille pour chaque échantillons. Aucune relation ne semble émerger (Fig.5).

5 FST (toutes stations) :
a) UPGMA FST (toutes stations) : 0,07* (4 migrants) b) MDS FST = 0,05* (6 migrants) FST = 0,07* (4 migrants) FST = 0,06* (6 migrants) Fig.2 : Différenciation génétique globale (a) et pour trois paires de stations (b) (FST, tester par permutation (GENETIX) et Test Exact (GENEPOP) * : p>0,05) et groupement à partir des distances génétiques de Nei 1978 (UPGMA et MDS).

6 Diversité génétique Fig.3 : Comparaison entre la structuration génétique obtenu à partir Des distances génétique de Nei 1978 et la diversité génétique de chaque station

7 Petits Moyens Gros Fig.4 : Comparaison entre la structuration génétique obtenu à partir Des distances génétique de Nei 1978 et la distribution des classes de Taille par station

8 Plusieurs hypothèses peuvent être avancées pour expliquer une telle structuration : 
Hypothèse 1 : Différenciation spatiale Le sud du Golfe de Gascogne pourrait être une zone qui serait utilisée par deux populations à différents stades de leur cycle biologique (ex : reproduction). Ces populations pourraient être localisées, par exemple, au nord du Golfe de Gascogne (pop A) et au sud ouest (pop B). Pour être maintenue, la différenciation génétique devrait être induite par des conditions environnementales suffisamment contrastées pour favoriser des allèles différents.  Hypothèse 2 : Reproduction Il semble maintenant admis que les individus les plus jeunes (1 an) se reproduisent dans une fenêtre spatio-temporelle différentes (à la côte et en fin de printemps) des individus plus âgés. Dans ce contexte, la différenciation pourraient être induite par des événements reproducteurs différentes. L’estimation de l’âge pour chaque individus est indispensable pour confirmer ou infirmer cette hypothèse.  Hypothèse 3 : Impact de la pêche Les prélèvements par pêche peuvent-ils avoir une influence sur la structure génétique des populations ? En d’autres termes, les individus capturés le sont-ils au hasard ou au contraire existe-il une mortalité sélective par pêche. Certains génotypes pourraient présenter des caractéristiques biologiques permettant à ces individus d’être proportionnellement moins soumis à la capture par pêche.

9 Perspectives : - Quelle est la stabilité temporelle du signal observé en 2001 ? Nous devons maintenant comparer les données 2001 à celle de 2002 afin de rendre compte de la stabilité de nos observations. - Quelle est l’impact de l’âge sur la structuration génétique des populations d’anchois ? Il est reconnu que l’anchois se reproduit au printemps et à l’automne. L’analyse des otolithes pourraient permettre de distinguer les individus nés au printemps de ceux nés en automne et de tester la différenciation génétique entre ces deux événements reproductifs - Analyse des paramètres descriptifs (diversité génétique) et de la structuration génétique en fonction des caractéristiques des bancs (effectif d’anchois, espèces associées) et des masses d’eau associées pour définir si certains génotypes sont spécifiques d’une configuration spécifique du banc ou de la masse d’eau.