Étude de la diversité neutre et adaptative chez l'anémone de mer symbiotique Anemonia viridis : apport de techniques de type Next-Generation Sequencing dans les questions de délimitation d’espèces et d’adaptation locale

Study of neutral and adaptive diversity in the symbiotic sea anemone Anemonia viridis : contribution of Next-Generation Sequencing techniques in the questions of species delimitation and local adaptation

• Auteur / Autrice : Cédric Mallien
• Direction : Paola Furla, Didier Forcioli
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'environnement
• Date : Soutenance le 04/12/2017
• Etablissement(s) : Université Côte d'Azur (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences fondamentales et appliquées (Nice ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université de Nice (1965-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Symbiose marine (Nice) - Symbiose Marine
• Jury : Président / Présidente : Dominique Huguet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Paola Furla, Didier Forcioli, Dominique Huguet, Denis Allemand, Jean-François Flot, Pierre-Alexandre Gagnaire, Joerg Wiedenmann
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Denis Allemand, Jean-François Flot

Mots clés

Mots clés contrôlés

Adaptation (biologie)

Plasticité phénotypique

Animaux -- Classification

Changements climatiques

Cnidaires

Mots clés libres

Cnidaires symbiotiques

Changement climatique

NGS

RADseq

Taxonomie

Plasticité phénotypique

Adaptation locale

Symbiotic cnidarians

Climate change

NGS

RADseq

Taxonomy

Phenotypic plasticity

Local adaptation

Résumé

L’anémone de mer symbiotique Anemonia viridis possède cinq morphes définis à l’aide de critères morphologiques. Premièrement, le statut taxonomique de trois des morphes d’A. viridis (var. rufescens, rustica et smaragdina) a été précisé à l’aide de marqueurs moléculaires basés sur des gènes de stress et des marqueurs RAD. Nous avons pu déterminer que ces trois morphes ne formaient qu’une seule espèce et mis en évidence quatre lignées génétiques indépendantes sur base de la géographie (trois en mer Méditerranée, une dans la Manche). Par l’utilisation des variations des séquences ITS2, nous n’avons pu détecter aucune implication du symbiote (Symbiodinium sp.) dans la différenciation des morphes, mais nous avons révélé une composition en symbiotes divergente entre les lignées génétiques indépendantes de l’hôte animal. Par ailleurs, A. viridis se développe dans des environnements particulièrement contrastés, faisant d’elle un modèle d’étude idéal pour l’étude de l’adaptation locale chez les Cnidaires. Par conséquent, l’adaptation locale chez A. viridis a été testée en comparant des populations venant de sites aux conditions environnementales contrastées (surface vs. profondeur et lagune vs. mer). Une recherche de loci outliers sur des marqueurs RAD et des marqueurs de gènes de stress n’a toutefois révélé aucun gène candidat dans l’adaptation locale par rapport aux conditions environnementales testées. Ce travail a donc permis de définir A. viridis comme un organisme extrêmement plastique capable de posséder un fort polymorphisme intrinsèque et de s’acclimater à des habitats contrastés.

The symbiotic sea anemone Anemonia viridis has five morphs described using morphological traits. First, the taxonomical status of three of the morphs of A. viridis (var. rufescens, rustica and smaragdina) was studied using stress gene markers and RAD markers. We revealed that the three morphs were not different species, but that A. viridis was split into four polymorphic independent genetic lineages based on geographical origin (three in the Mediterranean Sea, one in the English Channel). Using ITS2 sequence variation, we could not detect any implication of the symbiont (Symbiodinium sp) in the morph differentiation, but we revealed a divergence in symbiont composition among the geographic independent lineages of the animal host. If no effect of the symbiont was detected, a variable distribution of the ITS2 variants based on geography was revealed. Moreover, A. viridis lives in highly contrasted environments, making it an ideal species to study local adaptation. Thus, local adaptation was tested on A. viridis by comparing populations coming from contrasted environments (shallow vs. deep and lagoon vs. sea). Using RAD and stress genes markers in a search for outlier loci, we revealed no candidate adaptive genes under our environmental conditions. In conclusion, Anemonia viridis seems to be a very plastic organism, with a high intrinsic polymorphism and a high acclimation potential.