Dynamique de la diversité génétique et effets fondateurs : l’exemple du mouflon (Ovis aries) de Kerguelen

par Renaud Kaeuffer

Thèse de doctorat en Écologie moléculaire

Sous la direction de Dominique Pontier et de Denis Réale.

Soutenue en 2007

à Lyon 1 en cotutelle avec l'Université du Québec à Montréal .

mots clés

• Variabilité génétique
• Mouflons -- Kerguelen, Îles (Terres australes et antarctiques françaises)
• Génétique des populations

Résumé

Mon travail de doctorat a consisté en l’étude de la diversité génétique d’une population de mouflons, fondée en 1957 par un unique couple sur une île de l’archipel de Kerguelen. Durant cette étude j’ai tout d’abord suivi les variations de l’hétérozygotie (He) depuis la fondation jusqu’à 2003. J’ai montré que He est supérieure à la valeur attendue par des modèles théoriques. La forte He pourrait être due à la sélection (Kaeuffer et al. Proc R Soc B 2007). Puis, pour mesurer la dérive, je me suis intéressé à la taille efficace de la population. Malgré des conditions défavorables (démographie cyclique et système de reproduction de promiscuité avec une forte compétition entre les mâles), la dérive est limitée. J’ai démontré que les variations de densité diminuent la compétition entre mâles, ce qui permet à la plupart de se reproduire et limite la perte de la diversité génétique (Kaeuffer et al. Mol Ecol 2007). A l’aide d’un logiciel très couramment utilisé, j’ai pu détecter une structure génétique dans la population de mouflons, qui pourrait affecter la dynamique de la diversité génétique. Pourtant, la structure ainsi définie n’a pas de sens biologique et serait causée par des particularités des marqueurs génétiques utilisés (Kaeuffer et al. Heredity 2007). Finalement, j’ai étudié la relation entre la diversité génétique et la valeur adaptative. J’ai pu montrer que la condition physique des femelles mouflons est diminuée chez les individus avec une faible He et une forte charge parasitaire. Mais, contrairement à toute attente, ces mêmes individus ont une plus grande chance de mettre bas des jumeaux (Kaeuffer et al. Soumis).

Titre traduit

Dynamics of the genetic diversity and founder effects: the case of the Kerguelen mouflon (Ovis aries)

Résumé

My PhD focused on the study of the dynamics of genetic diversity in a population of mouflons (Ovis aries) which was founded in 1957 by a single pair of individuals on an island in the Kerguelen archipelago (Indian Ocean). During this study, I first followed the variation in heterozygosity (He), from the foundation of the population through to 2003. I showed that the actual observed He value is higher than expected by neutral population genetics models. Our results, suggest that this strong He may be due to selection (Kaeuffer et al. Proc R Soc B 2007). Next, to measure genetic drift, I estimated the effective mouflon population size. Despite unfavourable conditions including cyclic demography and a promiscuous mating system with strong competition between males, drift was found to be limited. These results suggest that variation in population density diminish competition between males, and therefore most males contribute to reproduction, limiting the loss of genetic diversity (Kaeuffer et al. Mol Ecol 2007). The genetic structure of the populations can also influence He dynamics. Using a very popular population genetic software, I detected genetic structure in the mouflon population. However this structure appears to have little biological relevance and may be due to characteristics of the genetic markers used (Kaeuffer et al. Heredity 2007). Finally I measured the effects of genetic diversity on individual fitness. I showed a negative effect of homozygosity and parasitic load on the physical condition of female mouflons. However, contrary to expectation, inbred females were found to have the highest probability of twining (Kaeuffer et al. Submitted)