Flux de gènes et structure génétique de Dicorynia guianensis en forêt tropicale humide

Gene flow and genetic structure of Dicorynia guianensis in moist tropical forest

• Auteur / Autrice : Céline Latouche-Hallé
• Direction : Antoine Kremer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Paris 11

Mots clés

Mots clés libres

Arbre tropical

Système de reproduction

Microsatellites

Résumé

Dicorynia guianensis est un arbre de la canopée, endémique de la forêt tropicale humide guyanaise. Tous les adultes reproducteurs situés sur un dispositif de 40 ha, ainsi que 375 juvéniles, et 246 graines provenant de 22 arbres reproducteurs ont été récoltés puis génotypés, à l'aide de 6 marqueurs microsatellites nucléaires, et d'une combinaison PCR-RFLP chloroplastique. Comme la majorité des espèces forestières tropicales, la diversité nucléaire intrapopulation est plus faible que celle des arbres des forêts tempérées. Quel que soit le génome considéré, la différentiation génétique est plus prononcée entre les agrégats qu'entre les cohortes. La structure spatiale est plus importante pour le marqueur chloroplastique, suggérant une forte asymétrie entre les flux de pollen et de graines. De plus, Dicorynia montre un niveau élevé de diversité intrapopulation chloroplastique. Un tel maintient de plusieurs haplotypes est attendu si les agrégats sont issus d'une colonisation récente, ou s'ils sont sujets à une dynamique d'extinction/recolonisation. Le taux d'allofécondation moyen de la population est élevé, mais la variation individuelle est importante. Ainsi, un individu a un système de reproduction mixte, ce qui suggère que les barrières d'auto-incompatibilité peuvent être contournées. Le succès reproducteur mâle n'est que peu corrélé à la distance de pollinisation intrapopulation. Par contre, il est corrélé au diamètre du tronc et à l'intensité de floraison. La majorité du pollen (66%) provient de l'extérieur du dispositif. Ces données suggèrent que la structure spatiale de la diversité génétique observée à cette échelle est principalement due à une dispersion limitée des graines, et que les flux de pollen n'ont qu'un impact limité. Le système de reproduction de D. Guianensis est une combinaison d'un flux de pollen à longue distance et d'une tolérance à l'autofécondation.

Dicorynia guianensis is a canopy tree, endemic to the tropical rain forest of French Guiana. All adult trees within a continuous area of 40 ha (n=157), 375 saplings, and 246 progenies from 22 mature trees, were sampled and genotyped with 6 microsatellite loci and one PCR-RFLP cpDNA combination. Level of nuclear intrapopulation diversity was lower than temperate forest trees, as other tropical species. For both genomes, genetic differentiation was more pronounced between spatial aggregates than between cohorts. Spatial structure was larger for chloroplast than nuclear markers indicating a strong asymmetry between pollen and seed flow. Moreover, the species was able to maintain high levels of intrapopulation diversity for chloroplast genome. An avoidance of fixation of haplotypes is expected in recently formed aggregates for a colonizing species or in non-equilibrium situations where aggregates are subject to rapid extinction-recolonization dynamics. At the population level, the species was mostly outcrossing but there was marked variation among individuals. One tree exhibited mixed mating confirming that the self-incompatibility barriers could be relaxed. Male mating success was only moderately related to distance between trees within the study area. It was, however, related to the diameter of the stem and to the visual assessment of flowering intensity. The majority (66%) of pollen came from outside the study stand. These data suggest that the fine-scale spatial genetic structure is mainly the consequence of restricted seed dispersal, and that pollen flow has limited impact. The mating behavior of D. Guianensis is a combination of long distance pollen flow and occasional selfing.