Vers le développement de lignées clonales chez le loup de mer (Dicentrarchus labrax L) : mise en œuvre des techniques de reproduction uniparentale et aperçu de quelques caractéristiques de l’œuf

Towards the development of clonal lines in the European sea bass (Dicentrarchus labrax L) : application of uniparental reproduction techniques with an insight into sea bass eggs

• Auteur / Autrice : Julie Colleter
• Direction : Stefano Peruzzi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Evolution, écologie, ressources génétiques, paléontologie
• Date : Soutenance le 13/02/2015
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : Systèmes Intégrés en Biologie, Agronomie, Géosciences, Hydrosciences, Environnement (Montpellier ; École Doctorale ; 2009-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Génétique Moléculaire de Montpellier
• Jury : Président / Présidente : Jehan-Hervé Lignot
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Stefano Peruzzi, Jehan-Hervé Lignot, Daniela Bertotto, Albert Imsland, Edwige Quillet, Pierre Boudry
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Daniela Bertotto, Albert Imsland

Mots clés

Mots clés contrôlés

Gynogénèse

Androgenèse

Dicentrarchus

Mots clés libres

Dicentrarchus labrax

Lignées clonales

Androgenèse

Gynogenèse

MAAs

Gadusol

Dicentrarchus labrax

Clonal lines

Androgenesis

Gynogenesis

MAAs

Gadusol

Résumé

Les lignées clonales sont un outil puissant pour une meilleure caractérisation génétique des organismes utilisés en recherche. En utilisant les techniques de reproduction uniparentale, de telles lignées peuvent être développées chez les poissons en seulement deux générations. L'androgenèse avait déjà été réalisée chez plusieurs espèces d'eau douce et a été tentée chez le loup, une espèce d'intérêt économique et scientifique. Le faible nombre d'individus contenant effectivement uniquement le patrimoine génétique du père, après irradiation des œufs aux UV, a soulevé des questions quant à la présence de composés photoprotecteurs dans les œufs pélagiques. Les acides aminés de type mycosporines et le gadusol ont été recensés dans de nombreux organismes marins et d'eau douce, mais leur présence n'a pu être reliée au comportement flottant ou coulant des œufs. Tandis que le gadusol apparaissait en plus grande quantité dans les œufs marins flottants, ce résultat était beaucoup moins clair en eau douce et le type de composés photoprotecteurs semble lié à la phylogénie. D'autres études sur les mécanismes de photoréparation de l'ADN pourraient éclairer les résultats obtenus dans les expériences d'androgenèse. La gynogenèse avait déjà été reportée chez le loup mais le grand nombre d'individus méiotiques contaminant les descendances homozygotes produites a conduit à valider des marqueurs microsatellites efficaces à distinguer les individus mitotiques. De plus, un retard de développement des gonades a été observé, augmentant les difficultés à obtenir les lignées clonales. La grande variabilité observée entre les individus quant au succès des reproductions uniparentales a montré que la caractérisation et la qualité des gamètes sont un préalable indispensable.

Clonal lines are a powerful scientific tool for improved genetic characterization of organisms used in research. Inbred fish lines can be produced in only two generations using uniparental reproduction techniques. Androgenesis, achieved with variable success in several freshwater species, has been attempted in the European sea bass (Dicentrarchus labrax L), a marine fish of commercial and scientific interest. The low yields of progenies inheriting only the paternal genome after UV-irradiation of eggs led to considerations on the occurrence of UV screening compounds in pelagic eggs. Mycosporine-like amino acids and gadusol were found in many marine and freshwater organisms, but their occurrence in fish eggs was not clearly related to a behavioral pattern and while gadusol appeared in higher proportions in pelagic marine eggs compared to benthic species, this statement did not apply in freshwater, and moreover the kind of compounds was related to phylogeny. Further studies on DNA photorepair could enlighten hypotheses to understand the mechanisms underlying the disparate results obtained in inducing androgenesis in different fish species. Gynogenesis was reported successful to produce clonal founders in the sea bass, but high numbers of meiotic individuals contaminating fully homozygous progenies highlighted the need for efficient DNA markers to distinguish mitotic gynogenetic individuals. Furthermore, gonad development was highly delayed in gynogenetic progenies enhancing the difficulties to produce clonal lines. A high variability between individuals in the success of uniparental reproduction brought out gamete characterization and quality as a prerequisite.