Effets de la reproduction partiellement asexuée sur la dynamique des fréquences génotypiques en populations majoritairement diploïdes

Effects of partial asexuality on the dynamics of genotype frequencies in dominantly diploid populations

• Auteur / Autrice : Katja Reichel
• Direction : Jean-Christophe Simon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie et agronomie
• Date : Soutenance le 10/12/2015
• Etablissement(s) : Rennes, Agrocampus Ouest
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Vie-Agro-Santé (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes

Mots clés

Mots clés libres

Évolution

Biologie théorique

Diversité génétique

Microsatellites

Polymorphismes nucléotidiques

Génomique

Apomixie

Agamospermie

Multiplication végétative

Parthénogenèse

Mutation

Dérive génétique

Démographie

Hybridation

Evolution

Theoretical biology

Genetic diversity

Microsatellites

Single nucleotide polymorphisms

Genomics

Apomixis

Agamospermy

Vegetative multiplication

Parthenogenesis

Mutation

Genetic drift

Demography

Hybridization

Résumé

Les systèmes reproducteurs déterminent comment le matériel génétique est transmis d’une génération à la suivante […]. Les espèces qui combinent de la reproduction sexuée et asexuée/clonale sont très répandues [… mais] l’effet de leur système reproducteur sur leur évolution reste énigmatique et discuté.L’objectif de cette thèse est de modéliser la dynamique des fréquences génotypiques d’une population avec une combinaison de reproduction sexuée et/ou clonale dans des cycles de vie principalement diploïdes [. … Un] modèle du type chaine de Markov avec temps et états discrets sert de base mathématique pour décrire [leurs] changements […] au cours du temps.Les résultats montrent que la reproduction partiellement asexuée peut en effet modifier la dynamique de la diversité génomique par rapport à une reproduction strictement sexuée ou strictement asexuée. […] L’histoire démographique a un rôle important pour les organismes partiellement clonaux et doit être prise en compte dans toute analyse […].Cette thèse fait des recommandations pour la collecte des données et une hypothèse de base pour l’interprétation des données de génétique/génomique […]. Ces résultats ont des retombées dans plusieurs domaines, allant de la recherche fondamentale […] à des applications en agriculture […], pêche […] et protection de la nature […].

Reproductive systems determine how genetic material is passed from one generation to the next, making them an important factor for evolution. Organisms that combine sexual and asexual/clonal reproduction are very widespread [… yet] the effects of their reproductive system on their evolution are still controversial and poorly understood.The aim of this thesis was to model the dynamics of genotype frequencies under combined sexual/clonal reproduction in dominantly diploid life cycles [. … A] state and time discrete Markov chain model served as the mathematical basis to describe [their] changes […] through time.The results demonstrate that partial clonality may indeed change the dynamics of genomic diversity compared to either exclusively sexual or exclusively clonal populations. […] Time has a crucial role in partially clonal populations and needs to be taken into account in any analysis of their genomic diversity.This thesis provides recommendations for data collection and a null hypothesis for the interpretation of population genetic/genomic data […]. Moreover, it includes new methods for the analysis of genotype-based population genetic Markov chain models. These results have a high potential relevance in several areas, ranging from basic research […] to applications in agriculture […], fisheries […] and nature conservation […].