Evolution des phéromones de Drosophiles et rôle dans l’isolement reproducteur

Evolution of Drosophila pheromones and their role in reproductive isolation

• Auteur / Autrice : Gwénaëlle Bontonou
• Direction : Claude Wicker-Thomas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie
• Date : Soutenance le 25/03/2014
• Etablissement(s) : Paris 11
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Gènes, Génomes, Cellules (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2000-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Evolution, Génomes et Spéciation (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1994-2014) - Laboratoire Evolution, Génomes et Spéciation
• Jury : Président / Présidente : Pierre Capy
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Claude Wicker-Thomas, Pierre Capy, Anne-Geneviève Bagnères-Urbany, Patrizia D’Ettorre, Jacques Montagne, Mathieu Joron
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Anne-Geneviève Bagnères-Urbany, Patrizia D’Ettorre

Mots clés

Mots clés contrôlés

Effets de la température

Drosophiles

Sélection sexuelle chez les animaux

Phéromones

Mots clés libres

Drosophile

Phéromones

Accouplement

Sélection

Adaptation

Isolement sexuel

Élongase

Drosophila

Pheromones

Mating

Selection

Adaptation

Sexual isolation

Elongase

Résumé

Il existe chez D. melanogaster et D. simulans un polymorphisme des hydrocarbures mâles qui pourrait jouer un rôle dans la mise en place d’un isolement sexuel. Le 7-tricosène (7-T; C23:1) et le 7-pentacosène (7-P; C25:1) sont les phéromones principales des mâles. Elles interviennent dans le comportement de cour et varient en fonction des paramètres géoclimatiques. Cette thèse a pour objectif d'étudier le rôle des phéromones mâles sur l’isolement sexuel ainsi que les changements génétiques à l’origine de leur variation et de leur évolution. Un des volets de cette thèse porte sur des aspects physiologiques et comportementaux. Nous avons étudié l'impact de la température sur la synthèse des hydrocarbures mâles et l'influence du rapport 7-T/7-P sur la résistance à la dessiccation et sur la réceptivité des femelles de différentes populations de D. melanogaster et D. simulans. Nous avons observé un isolement sexuel significatif entre des souches 7-T et 7-P de ces deux espèces présentes au laboratoire depuis des décennies, ainsi qu'entre des lignées issues d'une même population soumises à une sélection artificielle. Il apparaît également que les souches synthétisant de grandes quantités de 7-P s’adaptent plus rapidement aux modifications importantes de température. La seconde partie de cette thèse consiste en la détermination et l'étude des gènes d’élongase pouvant être impliqués dans la synthèse du 7-T et du 7-P chez les mâles de D. melanogaster et dans une moindre mesure chez ceux de D. simulans. Les travaux réalisés nous ont permis de mettre en évidence qu’un gène, situé sur le chromosome II, joue un rôle majoritaire dans la synthèse du 7-P.

In D. melanogaster and D. simulans there is a male hydrocarbon polymorphism that may play a role in sexual isolation. The main male pheromones are the 7-tricosene (7-T C23: 1) and the 7-pentacosene (7-P, C25: 1). They are involved in courtship behavior and depend on geo-climatic parameters. The aim of this thesis is to study the role of male pheromones on sexual isolation and to better understand the genetic changes responsible for the variation and the evolution of male pheromones. The first part investigates the plasticity of CHCs in response to temperature and focuses on the role of 7-T and 7-P in resistance to desiccation and in sexual selection in D. melanogaster and D. simulans. In both species there was partial sexual isolation between 7-T and 7-P flies from wild-type laboratory strains and also from lines that have been artificially selected. Males with high levels of 7-P seemed to modify their CHCs profiles more quickly in response to temperature changes. The second part is the identification of elongase genes that might be involved in the synthesis of 7-T and 7-P in D. melanogaster and D. simulans males. A gene, located on chromosome II, could play a major role in the synthesis of 7-P in D. melanogaster.