Flux de gènes et apparentement intrapopulationillustration pour une chênaie mixte:

Quercus petraea (Matt.) Liebl., Quercus robur L.

Réjane STREIFF

Laboratoire de génétique et Amélioration des Arbres ForestiersINRA Bordeaux Cestas

A l’échelle du massif :• flux de gènes• structuration spatiale• consanguinité ?

La Petite Charnie: un massif de 700 hectares

Futaie régulière et régénération naturelle

• générations nonchevauchantes

• régénération naturelle• densité faible en fin de

cycle

génération N

génération N+1

dispersion graines

étapes facteurs

population géniteurs

fertilitéphénologie

flux de gènes

auto/allofécondation

sélection

compétition

méiose

dispersion pollen

fécondation

génération n

génération n+1

conséquences génétiques de la régénération naturelle

consanguinitéMethodes indirectes : sur le stade adulte,• organisation spatiale de la diversité• apparentement

Methode directe: sur un echantillon de descendants• systeme de reproduction• dispersion spatiale des genes

Taille de population des géniteurset systeme de reprodcution

Dispersion des graines et du pollen

parcelle expérimentale de la Petite Charnie

0

50

100

150

200

250

0 50 100 150 200 250

distance (m)

pédonculésessileintermédiaire

microsatellitesm

igra

tion

• séquences (AG)n• 6 loci

•15 à 32 allèles / locus• Ho : 0.70 à 0.87• F : 0 à 0.15• Gst espèces ~ 0.015

• codominance• ségrégation• coségrégation etcartographie

ségrégation

T-

pèremère

descendants

1 2 3 4

1 2 3 4

VIII

IX

III

II IIIV

VII

V

X

XI - XII

VI

coségrégationet cartographiegénétique

analyse de paternité

mère

allèlesmaternels

allèlespaternels

• probabilité d’exclusion : >99%• ‘cryptic gene flow’ : 2.9 % en moyenne

descendants

64%47%

carte de dispersion pollinique

carte de dispersion pollinique

66%

analyse de paternité sur les 13 descendances

• flux de gènes extérieurs47 à 81 %

• autofécondation9 mères 0%3 mères < 2 %1 mère 15 %

• hybridation entre espèces7 mères 0%5 mères 2 à 14 %1 mère 70 %

moyenneSessile

moyennePédonculé

69% 65%

2% 1%

15% 4%

analyse spatiale des flux de pollen

croisements entre voisins

distance (m)

% p

ères

pot

entie

ls /

effe

ctifs

0,250,5

1

23

4

5

6 7

8

Nord

Sud

K

∗∗∗∗

direction privilégiée

47%

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5C

∗∗∗∗

Q. robur

0,002

0,006

0,010

0,014

0 50 100 150 200

distance (m)

y = 0.0076 exp(- 0.0235 x)

y = 0.0071 exp(- 0.0227 x)

courbe de dispersion du pollen

50

0,002

0,006

0,010

0,014

0 100 150 200

Q. petraea

0

0,04

0,08

0,12

identification mâle

% c

roise

men

ts

succès reproducteur mâle général

Sur 296 pères potentiels et 13 descendances:111 pères effectifs dont 50 petraea, 59 robur, 2 intermédiaires

père A inconnu père B inconnu

mèregraine 1 graine 2

λ =

=

∑ log Pr( / )Pr( / )

Dl HoDl Hl 11

6identité paternelle A=BA B

of course

différents pères de issus père mêmedu issus

seuil

seuil

=><=>>

λλλλ

seuil simulationpar de Définition λ

offspring # 25 12 2 13 18

25 1 1 1 0 0

12 1 1 1 0 0

2 1 1 1 0 0

13 0 0 0 1 1

18 0 0 0 1 1

Quercus robur

0%

20%

40%

60%

80%

-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4

lambda

Erro

r Error IError II

λ =

=

∑ log Pr( / )Pr( / )

Dl HoDl Hl 11

6

Methode d'identité paternelle sur femelle I

2 6 7 8 4 2 9 4 8 3 2 4 9 6 1 8 2 4 1 5 5 8 5 5267842948324961824155855

Methode d'exclusion directe sur femelle I

2 6 7 8 4 2 9 4 8 3 2 4 9 6 1 8 2 4 1 5 5 8 5 5267842948324961824155855

Table 4 : Comparison of full sib relationships in offspring from mother I deduced frompaternity assignment (Table 4B) and inferred from the paternal identity matrix (Table4A).

60%

70%

80%

90%

100%

7 8 9 10 11 12

Number of loci

Pow

er o

f the

test

Q. petraea Q. robur

succès reproducteur mâle

• plus de pères impliqués à l’extérieur qu’à l’intérieur de la parcelle• succès reproducteur mâle plus équilibré à l’extérieur

% cr

oise

men

ts

% cr

oise

men

ts

parcelle

0,00

0,05

0,10

0,15

0,15

0,00

0,05

0,10extérieur

pères

autocorrélation spatiale

AAA -- -

( )( )( )∑ −

∑ ∑

=

= ≠

−−= n

i

n

i

n

ijjiij

k

xx

xxxxwI

iW

n

1

2

1

70

Quercus petraea

-0,02

010

-0,04

0,02

0,04

30 50 90 110 130 150

I mor

an

-0,04

15013050 70

Quercus robur

-0,02

0

0,02

0,04

10 30 90 110

distance (m)

autocorrelation spatiale