Phylogénomique des charançons pollinisateurs de couvain en zone tropicale : vers une compréhension des facteurs de spécialisation des systèmes de pollinisation en forêt pluviale.

Phylogenomics of weevils brood-site pollinators in the tropics: towards an understanding of the specialization factors of pollination systems in rainforests.

• Auteur / Autrice : Benjamin Zelvelder
• Direction : Benoit Nabholz
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : EERGP-Biologie et Ecologie Evolutives
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2023
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale GAIA Biodiversité, agriculture, alimentation, environnement, terre, eau (Montpellier ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : ISEM - Institut des Sciences de l'Evolution -Montpellier
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Phylogénie et Évolution Moléculaire

Mots clés

Mots clés libres

Phylogénomique

Macroevolution

Pollinisation de couvain

Diversification

Pollinisation

Charançons

Phylogenomics

Macroevolution

Brood-site pollination

Diversification

Pollination

Weevils

Résumé

Les charançons (Coleoptera; Curculionoidea) représentent la plus vaste superfamille d'organisme et un cas remarquable de radiation évolutive au sein des insectes phytophages. Un nombre d'études croissant indique également que ce groupe est massivement impliqué dans des relations mutualistes avec la flore tropicale, impliquant de la pollinisation dite “de couvain”. Dans ces systèmes spécialisés, les charançons se développent au stade larvaire dans les tissus d'une plante en retour du service de pollinisation que les adultes offre à celle-ci. Des travaux ont récemment mis en évidence l'importance du genre Endaeus dans la pollinisation de plusieurs familles botaniques de la zone paléo-tropicale. Ce genre, par son extrême diversité et par ses associations avec une large gamme d'hôtes, représente un modèle émergent pour explorer les conditions d'apparition des systèmes de pollinisation spécialisés en zone tropicale. Les objectifs de cette thèse sont d'étudier i) l'origine et le cadre temporel des processus impliqués dans la diversification du genre Endaeus, ainsi que les signatures génomiques impliqués dans la colonisation de nouveaux hôtes dans le cadre de relations mutualistes; et ii) si le contexte tropical conduit à à l'apparition de systèmes de pollinisation spécialisés ou si ces systèmes représentent des reliques de systèmes de pollinisation anciens. Dans un premier temps le doctorant conduira une étude de génomique comparative sur env. 10 génomes de charançons générés par le “Darwin Tree of Life” et l'équipe d'accueil. Un ensemble d'amorces sera dessiné sur la base de ces génomes. Dans un second temps, une étude phylogénomique d'une centaine d'espèces d'Endaeus sera conduite pour répondre aux hypothèses de la thèse. Selon les sensibilités et opportunités, cette thèse pourra également inclure un volet d'écologie évolutive, de muséomique, de taxonomie ou de systématique.

Weevils (Coleoptera; Curculionoidea) represent the largest superfamily of organisms and a remarkable case of evolutionary radiation within phytophagous insects. A growing number of studies also indicate that this group is widely engaged in mutualistic relationships with tropical flora involving brood-site pollination. In this specialized mutualistic system, weevils develop in the tissues of the plant at the larval stage in return for the pollination service that the adults provide to the plant. Recent works have highlighted the importance of the genus Endaeus in the pollination of several botanical families in the paleo-tropical zone. This genus, by its extreme diversity and its associations with a wide range of hosts, represents an emerging model to explore the conditions of appearance of specialized pollination systems in the tropics. The objectives of this thesis are to study i) the origin and temporal framework of the processes involved in the diversification of the genus Endaeus, as well as the genomic signatures involved in the colonization of new mutualistic hosts; and ii) whether the tropical context leads to the emergence of specialized pollination systems or whether these systems represent relics of ancient pollination systems. First, the PhD student will conduct a comparative genomics study on about 10 weevil genomes generated by the 'Darwin Tree of Life' and the local team and a set of primers will be designed on the basis of these genomes. In a second step, a phylogenomic study of about 100 species of Endaeus will be conducted to answer the hypotheses of the thesis. Depending on the sensitivities and opportunities, this thesis may also include components of evolutionary ecology, museomics, taxonomy or systematics.