Des mécanismes aux conséquences adaptatives du choix du partenaire sexuel pour la compatibilité génétique : exemple d'un hyménoptère parasitoïde soumis à la dépression de consanguinité

From mechanisms to adaptive consequences of mate choice for genetic compatibility : example of a hymenopteran parasitoid subject to inbreeding depression

• Auteur / Autrice : Anna Chuine
• Direction : Emmanuel Desouhant
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Écologie évolutive
• Date : Soutenance le 21/05/2014
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : Evolution, Ecosystèmes, Microbiologie, Modélisation (E2M2)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive
• Jury : Président / Présidente : Pierre Joly
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Claudie Doums, Xavier Fauvergue, Laurent Dormont
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Michael D. Greenfield, Caroline M. Nieberding, Denis Poinsot

Mots clés

Mots clés contrôlés

Endogamie (biologie)

Insectes parasitoïdes

Génétique de l'évolution

Évolution (biologie)

Mots clés libres

Compatibilité génétique

Choix du partenaire sexuel

Signature chimique

Dépression de consanguinité

Sl-CSD

Mâles diploïdes

Hyménoptère parasitoïde

Genetic compatibility

Mate choice

Chemical signature

Inbreeding depression

Sl-CSD

Diploid males

Parasitoid hymenopteran

Résumé

L’haplodiploïdie chez les hyménoptères leur confère une meilleure résistance aux effets délétères de la dépression de consanguinité. Cependant, certains hyménoptères ont un déterminisme du sexe particulier qui les rend sensibles à cette dépression. Chez ces espèces, le genre des individus dépend de la complémentarité des allèles à un locus donné, le single-locus Complementary Sex Determination (sl-CSD). Les oeufs non fécondés se développent en mâles haploïdes alors hémizygotes au locus de CSD. En revanche les oeufs fécondés donnent des femelles diploïdes s’ils sont hétérozygotes au locus du CSD mais deviennent des mâles diploïdes s’ils sont homozygotes pour ce même locus. Ces derniers sont d’autant plus fréquents dans les populations consanguines où le taux d’homozygotes est élevé. Or, les mâles diploïdes sont dans la majorité des cas non viables ou stériles. La production de tels mâles est de ce fait coûteuse pour les femelles. La faible viabilité des mâles diploïdes s’apparente alors à de la dépression de consanguinité. Par des approches liées à l’écologie comportementale et à l’écologie chimique le projet de thèse se concentre sur l’étude des coûts individuels générés par la production de mâles diploïdes et à l’évolution des comportements sélectionnés en réponse à ces coûts. Dans un premier temps, je me suis intéressée à la fitness des mâles diploïdes et aux répercussions de leur production sur les femelles de la population. Dans un second temps, j’ai étudié les comportements permettant de réduire les coûts de la production des mâles diploïdes. Les individus apparentés représentent les partenaires sexuels où le risque de produire des fils diploïdes est le plus élevé. De ce fait, les comportements d’évitement de la consanguinité devraient être sélectionnés dans ces populations

Haplodiploidy in hymenopterans offers a great resistance to the deleterious effect of inbreeding depression. However, some hymenopterans have a specific sex determination which drives them to this depression. Among those species, the sex of individuals depends on allele complementary at a particular locus; the single-locus Complementary Sex Determinatation (sl-CSD). Unfertilized eggs give birth to haploid males which are hemizygotes at the CSD locus. Conversely, fertilized eggs develop into females when heterozygote at the CSD locus but become diploid males when homozygote at the same locus. Diploid males are especially frequent in inbred populations with a high inbreeding rate. Yet diploid males are generally unviable or sterile. Production of such males is therefore costly for females. Reduced viability of diploid males is then similar to inbreeding depression. Linked with behavioural ecology and chemical ecology approaches, the PhD project starts by focusing on individual costs due to production of diploid males, and then on behaviours that have evolved in response to these costs. As a first step, the fitness of diploid males and its impact on females of the population have been measured. If they are unviable, their production is akin to female mortality. As a second step, we studied behaviours that reduce the cost of diploid male production. Related individuals are sexual partners that are most likely to father diploid sons. Therefore, behavioural inbreeding avoidance may be selected in such populations