Spéciation chez les champignons et plus particulièrement chez le charbon des anthères Microbotryum violaceum

Speciation among fungi and especially within the anther smut fungus Microbotryum violaceum

• Auteur / Autrice : Mickaël Le Gac
• Direction : Tatiana Giraud
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés libres

Isolement reproducteur

Parasites

Résumé

Les travaux récents sur la spéciation ont mis en évidence l'importance de l'écologie et de la sélection naturelle pour la formation et le maintien de nouvelles espèces. Les champignons pathogènes, et plus généralement les parasites, sont, de bons modèles pour l'étude de la spéciation notamment du fait de la diversité de leurs cycles de vie. Au cours de cette thèse, nous nous sommes intéressés à la spéciation au sein des champignons et plus particulièrement du champignon parasite Microboiryum violaceum. Une approche théorique nous a permis de mettre en évidence l'importance de la spécialisation en tant que barrière aux flux de gènes lors de la spéciation sympatrique de parasites possédant un cycle de vie avec reproduction dans l'hôte. Une étude bibliographique sur l'isolement reproducteur chez les champignons a permis de confirmer l'importance de la spécialisation en tant que barrière aux flux de gènes en sympatrie au sein des ascomycètes, qui se reproduisent principalement dans leur hôte. Cette même étude a mis en évidence au sein des basidiomycètes un déplacement des caractères reproducteurs lié aux choix du partenaire sexuel, soulignant l'importance de ce type d'isolement pour le maintien des espèces de basidiomycètes en sympatrie. Au sein de M. Violaceum, des approches phylogénétiques et expérimentales ont révélé la coexistence de plusieurs espèces spécialisées sur des espèces hôtes différentes, ne présentant pas d'isolement reproducteur prézygotique lié à la reconnaissance des gamètes. Ces espèces présentent en revanche un isolement reproducteur postzygotique : la viabilité des hybrides diminue lorsque la distance génétique entre les espèces parentes augmente.

Recent advances on speciation underline the importance of ecology and natural selection for the divergence and sympatric maintenance of incipient species. However, these results have mainly been obtained studying a few biological models. Pathogenic fungi, and more generally parasites, are good models to study speciation, in particular due to the diversity in their life cycles. During this thesis, we were interested in speciation in fungi and especially in the parasitic fungus Microbotryum violaceum, anther smut of Cayophyllaceae. A theoretical approach has underlined the importance of specialisation as a barrier to gene flow during sympatric speciation in parasites having a particular life cycle, with reproduction occurring within their host. A literature survey on reproductive isolation in fungi supported the importance of specialization as a barrier to gene flow within ascomycetes that mostly reproduce within their host. The same study showed a reproductive character displacement regarding assortative mating within basidiomycetes, emphasizing the importance of this kind of reproductive barrier for the sympatric maintenance of species in basidiomycetes, in contrast to ascomycetes. On the model M. Violaceum, phylogenetic and experimental approaches revealed the coexistence of several cryptic species specialized on different host species, having no prezygotic reproductive isolation due to assortative mating. Postzygotic isolation however occurs among these species: hybrid inviability increases with parental genetic distance.