Approche morphologique et moléculaire du genre Verbascum L.

Molecular and morphological studies of the genus Verbascum L.

• Auteur / Autrice : Sylvie Remal Puigmal
• Direction : Laure Civeyrel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ecologie fonctionnelle
• Date : Soutenance en 2014
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hybridation

Bouillon blanc

Mots clés libres

Scrophulariaceae

ADN chloroplastique et nucléaire

Hybridation

Incongruence

Systématique

Résumé

Avec plus de 360 espèces, Verbascum L. Est le deuxième genre le plus riche de la famille des Scrophulariaceae. Les espèces de ce genre typique des régions steppiques sont majoritairement réparties autour du basin méditerranéen et plus particulièrement en Turquie où l'on compte 234 espèces dont 80% sont endémiques. Ce genre présente un grand degré de diversité morphologique et le phénomène d'hybridation naturelle très commun entre ses différentes espèces, peut être considéré comme une source de complexité taxonomique. Afin d'étudier les relations phylogénétiques au sein de ce genre, des analyses phylogénétiques en parcimonie et inférence bayésienne ont été réalisées en utilisant quatre marqueurs chloroplastiques trnL-trnF, trnS-trnG, matK et trnH-psbA et un marqueur nucléaire ITS. Nos analyses ont permis de confirmer la monophylie du genre ainsi que l'inclusion des espèces ne possédant que quatre étamines anciennement regroupées dans le genre Celsia L. Et de résoudre quelques liens de parenté entre les espèces. Une matrice des caractères morphologiques classiquement utilisés en taxonomie du genre a aussi été élaborée et confrontée aux phylogénies moléculaires. La majorité des caractères testés se sont avérés avoir subis plusieurs changements répétés et indépendants au cours de l'évolution, ce qui explique la complexité d'élaborer une classification naturelle du genre. L'homoplasie des caractères morphologiques observée peut être expliquée par l'évolution réticulée, aussi suggérée par les cas d'incongruence observés entre les topologies issues des données chloroplastiques et nucléaire. Nos analyses ont mis en évidence des cas d'hybridation récents mais aussi plus anciens avec introgression entre les espèces du genre Verbascum. L'évolution réticulée observée chez ce genre semble avoir joué un rôle majeur dans la formation de ses espèces. Ce patron d'évolution, comme réponse adaptative à un environnement particulier, suggère une origine récente du genre Verbascum L.

With more than 360 species, Verbascum is the second most specific-rich genus in Scrophulariaceae family. Species from this typical genus of steppic and Mediterranean vegetations are distributed around Mediterranean Sea and more particularly in Turkey, where 234 species are listed with 80% being endemic. This genus displays a high degree of morphological diversity and natural hybridization which is very common in this genus can be considered as a source of taxonomic complexity. In order to study phylogenetic within this genus maximum parsimony and Bayesian analyses were performed using four molecular markers from the chloroplast (trnL-trnF, trnS-trnG, matK and trnH-psbA) and one marker from the nucleus (ITS). Our analyses have permitted to confirm the monophyly of the genus and its synonymy with genus Celsia L. And also to resolve some phylogenetic relationships between species. A matrix with morphological characters traditionally used in Verbascum taxonomy was built and confronted to molecular phylogenies. The majority of these characters have shown to have undergone several independent and repeated changes, which explain the complexity to construct a natural classification of the genus. Such homoplasy of morphological characters can be explained by reticulate evolution in the genus, which is also suggested by incongruence found between topologies inferred by plastid and nuclear DNA data. The observed incongruence between both datasets have permitted to highlight cases of recent hybridization among Verbascum species but also more ancient hybridization with introgression were detected. Reticulate evolution observed in this genus seems to have played an important role in formation of its species. Such evolutionary pattern, as an adaptive response to a particular environment, suggests a recent origin of Verbascum L. .