Interspecies gene flow is a key evolutionary process for the adaptation of long-lived species to new environmental conditions

La especiación por hibridación y la hibridación introgresiva entre especies del mismo género se reconocen cada vez más como un mecanismo que contribuye a la generación de novedades evolutivas y a la promoción de amplitud de nicho ecológico. En especies de larga vida caracterizadas por una evolución lenta, el flujo génico interespecífico puede constituir un proceso adaptativo más eficiente que la fijación de mutación. Este supuesto se evalúa a partir de una gran muestra de estudios de casos sobre hibridación natural en las denominadas plantas y animales Matusalén. La longevidad favorece las variables del comportamiento de apareamiento a largo del tiempo y según las condiciones locales, puede explicar las altas tasas de hibridación observadas regularmente en estas especies. En raras ocasiones, la hibridación da como resultado la creación de especies híbridas poliploides y homoploides compuestas por individuos que muestran segregación transgresiva de los rasgos parentales. Se ha demostrado que mediante hibridación introgresiva, se transfieren frecuentemente grandes conjuntos de nuevos alelos de una especie a otra, a veces codificantes para caracteres adaptativos importantes, aumentando así el potencial evolutivo de las poblaciones afectadas sin alterar la integridad de las especies, haciendo que la hibridación introgresiva sea el mecanismo evolutivo más efectivo para responder a los principales cambios ambientales en especies de larga vida. Se aportan sugerencias para mejorar las estrategias de conservación de estas especies mediante la evaluación del potencial evolutivo de las zonas híbridas y la identificación de las poblaciones capaces de responder al rápido cambio climático.Hybrid speciation and introgressive hybridization between congeneric species are being increasingly recognised as important contributors to the generation of evolutionary novelty and to the promotion of niche-width expansion. In long-lived species characterized by slow evolution, interspeci¬c gene flow may constitute a more efficient adaptive process than mutation fi¬xation. This assumption is evaluated from a large survey of case studies regarding natural hybridization in Methuselah plants and animals. Longevity which favours variable mating behaviours over time and according to local conditions may explain the high hybridization rates observed regularly in these species. On rare occasions, hybridization resulted in the creation of polyploid and homoploid hybrid species composed of individuals showing transgressive segregation of parental traits. More frequently, large sets of new alleles, sometimes coding for important adaptive characters, were shown to be transferred from one species to another through introgressive hybridization, thus increasing the evolutionary potential of the concerned populations without altering species integrity, making introgressive hybridization the most effective evolutionary mechanism to respond to major environmental changes in long-lived species. Suggestions are made to improve the conservation strategies for these species by evaluating the evolutionary potential of hybrid zones and identifying the populations able to respond to rapid climate change

Distribution spatiale des génotypes dans une population de chêne vert (Quercus ilex L.), flux génique et régime de reproduction

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Hybridation et introgression génétique en Méditerranée occidentale entre Quercus suber et des espèces de chênes sympatriques (Q. ilex, Q. canariensis et Q. afares)

Nous avons étudié par des marqueurs morphologiques, nucléaires et cytoplasmiques les flux interspécifiques dans quatre zones de contact entre (i) Q. suber, Q. canariensis et Q. afares en Algérie et en Tunisie, et (ii) entre Q. suber et Q. ilex en Catalogne française et en Provence (France). Dans ces zones, l'introgression nucléaire est limitée et partiellement indépendante des flux cytoplasmiques. L'introgression cytoplasmique est retreinte, sauf en Catalogne pour Q. suber. La floraison des espèces, leurs démographies, leurs distances phylogénétiques et la dispersion des glands déterminent la réalisation et l'intensité des échanges. La domestication de Q. suber influence son introgression cytoplasmique. La comparaison entre Q. afares (Q. suber x Q. canariensis) et les hybrides Q. suber x Q. ilex suggère l'importance de l'habitat et de la stabilisation génétique dans la spéciation. L'introgression n'influence que la diversité cytoplasmique des espèces, qui restent toutefois distinctes.AIX-MARSEILLE3-BU Sc.St Jérô (130552102) / SudocSudocFranceF

Distribution spatiale des génotypes dans une population de chêne vert (Quercus ilex L.), flux génique et régime de reproduction

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Les variations génétiques et les flux de gènes parmi des populations alpines diploides et tétratploides du Lotier (L. alpinus (D.C) Schleicher-L. corniculatus L.). I. Connaissances issues des comparaisons morphologiques et des marqueurs allozymiques

[Notes_IRSTEA]bib. [Departement_IRSTEA]GT [TR1_IRSTEA]GT1-Relations entre les écosystèmes et leur utilisationInternational audienceThe altitudinal distribution, morphology, phenology and allozyme polymorphism at 12 loci were studies in diploid and tetraploid populations of lotus growing att 12800 m in the French Alps to clarify relationships between these cytotypes. In general, diploids occur red at higher elevation than tetraploids, although some sites at intermediate elevation contained both cytotypes, diploids predominating in the upper part and tetraploids in the lower part of the contact area. Evidence for an autopolyploid origin of the tetraploid was provided by tetrasomic inheritance at two enzyme loci, althought no tetravalents were observed at meiosis. Diploid and tetraploid plants shared morphological traits distincts from those of other Lotus species and sowed differences in size which may be attribuate to the chromosome doubling. The diploid cytotype showed nearly identical suites of alleles at all loci and very similar genetic parameters, except for heterozygosity, which was higher in the tetraploid plants. However, the occurrence of few alleles specific to each ploidy level indicated limited gene flow between cytotypes, probably as a result of spatial segregation and variation in flowering time. Of the individuals in a tetraploid population, 25% showed morphological traits similar to those observed in L. cornculatus, suggesting genetic introgression betweeen the two tetraploid species.Afin de clarifier leur relation taxonomique dans les Alpes, on a étudié des populations subalpines diploides et tétraploides du complexe des Lotiers du point de vue de leur distribution altitudinale, de leur morphologie, de leur phénologie et de leur polymorphisme génétique. En général, les diploides se cantonnent vers les altitudes les plus hautes et les tétraploides sont rencontrés à plus basse altitude. Les deux cytotypes sont présentés le long d'une frange de contact. L'origine autopolyploide des tétraploides a été mis en évidence sur deux loci enzymatiques, bien que aucun tétratvalent méiotique n'ait été observé. Les diploides et les tétratploides partagent des caractères morphologiques distincts des autres espèces de lotiers et montrent des différences de taille qui peuvent être attribuées aux effets du doublement des chromosomes. Le cytotype diploide pourrait ainsi être l'ancêtre du tétraploide alpin. Les deux cytotypes montrent des suites alléliques pratiquement identiques sur tous les loci et des paramètres génétiques très proches, excepté pour le niveau d'hétérozygotie qui est plus élevé chez le tétraploide. Cependant l'existence de quelques allèles spécifiques à chaque niveau de ploidie indique qu'il existe un flux de gènes limité entre les deux cytotypes, probablement dû à la ségrégation spatiale et au décalage des floraisons dans le temps. Une introgression génétique entre les tétraploides allochtones avec les autochtones est suggéré par des similitudes morphologiques

Les variations génétiques et flux de gènes des populations diploides et tétraploides du Lotier alpin (L.alpinus-L. corniculatus). II Connaissances acquises à partir de RFLP de DNA chloroplastique

[Notes_IRSTEA]bib. [Departement_IRSTEA]GT [TR1_IRSTEA]GT1-Relations entre les écosystèmes et leur utilisationInternational audienceRFLP of chloroplast DNA was studied in two diploid and five tetraploid populations of Lotus alpinus (D.C) Schleicher in the French Alps. This was compared with four non alpine populations and two cultivars of Lotus corniculatus L. (24x) introduced in the alpine valley. Based on the 13 sites and 11 lenght mutations detected, seven distinct haplotypes could be identified, which clustered in two groups, corresponding to the two Lotus species. With only one exception, the diploid and the tetraploid L. alpinus plants had the same haplotype. This is to be expected because morphological variation and tetrasomic inheritance suggest that the tetraploid were derived from the diploids by autotetraploidy. In L. corniculatus two very similar haplotypes were found in the natural very distant populations. In contrast the chloroplast DNA haplotypes of the two cultivars differed considerably from each other and were more related to those observed in L. alpinus, suggesting that these cultivars may derived maternally from L. alpinus individuals. In one tetraploid L. alpinus population, a single cp DNA haplotype was identified. As this halplotype was related to those observed in the L. corniculatus groupe, local genetic introgression may have occured between 4x L. alpinus plants and cutivated L. corniculatus.Les longueurs des fragments de restriction des ADN chloroplastiques ont été étudiés chez deux populations diploides et quatre populations tétraploides de lotiers dans les Alpes françaises. Eles ont été comparées avec quatre populations non alpines et deux cultivars de Lotus corniculatus introduits dans les vallées alpines. Avec une seule exception, les plantes alpines autochtones diploides et tétraploides ont le même haplotype. Ce résultat était attendu dans la mesure où des similtudes morphologiques et l'existence d'un héritage tétrasomique suggèrent que les tétraploides ont dérivé des diploides par autopolyploidie. Chez Lotus corniculatus, deux haplotypes très semblables ont été trouvés pour deux populations très distantes l'une de l'autre. Par contraste, les haplotypes de l'ADN chloroplastique des deux cultivars sont très proches des haplotypes des populations diploides alpines, suggérant que les cultivars pourraient dériver en ligne maternelle d'individus de Lotus alpinus. Les haplotypes suggèrent aussi que pour une population, des introgressions génétiques locales auraient pu se produire entre des Lotus alpinus 4x et des Lotus corniculatus cultivés

Les variations génétiques et flux de gènes des populations diploides et tétraploides du Lotier alpin (L.alpinus-L. corniculatus). II Connaissances acquises à partir de RFLP de DNA chloroplastique

[Notes_IRSTEA]bib. [Departement_IRSTEA]GT [TR1_IRSTEA]GT1-Relations entre les écosystèmes et leur utilisationInternational audienceRFLP of chloroplast DNA was studied in two diploid and five tetraploid populations of Lotus alpinus (D.C) Schleicher in the French Alps. This was compared with four non alpine populations and two cultivars of Lotus corniculatus L. (24x) introduced in the alpine valley. Based on the 13 sites and 11 lenght mutations detected, seven distinct haplotypes could be identified, which clustered in two groups, corresponding to the two Lotus species. With only one exception, the diploid and the tetraploid L. alpinus plants had the same haplotype. This is to be expected because morphological variation and tetrasomic inheritance suggest that the tetraploid were derived from the diploids by autotetraploidy. In L. corniculatus two very similar haplotypes were found in the natural very distant populations. In contrast the chloroplast DNA haplotypes of the two cultivars differed considerably from each other and were more related to those observed in L. alpinus, suggesting that these cultivars may derived maternally from L. alpinus individuals. In one tetraploid L. alpinus population, a single cp DNA haplotype was identified. As this halplotype was related to those observed in the L. corniculatus groupe, local genetic introgression may have occured between 4x L. alpinus plants and cutivated L. corniculatus.Les longueurs des fragments de restriction des ADN chloroplastiques ont été étudiés chez deux populations diploides et quatre populations tétraploides de lotiers dans les Alpes françaises. Eles ont été comparées avec quatre populations non alpines et deux cultivars de Lotus corniculatus introduits dans les vallées alpines. Avec une seule exception, les plantes alpines autochtones diploides et tétraploides ont le même haplotype. Ce résultat était attendu dans la mesure où des similtudes morphologiques et l'existence d'un héritage tétrasomique suggèrent que les tétraploides ont dérivé des diploides par autopolyploidie. Chez Lotus corniculatus, deux haplotypes très semblables ont été trouvés pour deux populations très distantes l'une de l'autre. Par contraste, les haplotypes de l'ADN chloroplastique des deux cultivars sont très proches des haplotypes des populations diploides alpines, suggérant que les cultivars pourraient dériver en ligne maternelle d'individus de Lotus alpinus. Les haplotypes suggèrent aussi que pour une population, des introgressions génétiques locales auraient pu se produire entre des Lotus alpinus 4x et des Lotus corniculatus cultivés

Introgressions génétiques entre des tétraploides Dactylis glomerata ,ssp reichenbachii et glomerata dans les Alpes françaises. Investigations morphologiques et allozymiques.

[Notes_IRSTEA]bibl./tabl. [Departement_IRSTEA]GT [TR1_IRSTEA]32 - GECOTER / FOREVERInternational audienceThe morphology, phenology and allozyme polymorphism in seven tetraploid Dactylis glomerata populations growing in the french Alps were studied. Based on habitat and morphological characteristics, two of the populations could be classified as D . glomerata subsp. Reichenbachii, which is known to comprise diploid and tetraploid plants growing exclusively on dolomite, on south-facing meadows. This subspecies has been previously recorded in the Italian and Swiss Alps but not in the french Alps. The remaining five populations were morphologically intermediate but more similar to the cosmopolitan D. glomerat subsp. Glomerata. On the basis of allozyme variation, all populations were more related to subsp. Reichenbachii than to the cosmopolitan subsp. Glomerata, suggesting that gene flow has occured between the two tetraploid subspecies. The possibility that selection has acted differently on morphological and allozyme characters is discussed.La morphologie, la phénologie et le polymorphisme allozymique de sept populations de Dactyle aggloméré (Dactylis glomerata) des Alpes françaises ont été étudiés. Il en ressort que deux d'entre eux peuvent être classés parmi la sous-espèce reichenbachii qui occupe des pelouses sèches d'orientation sud sur Dolomies. Elle a auparavant été identifiée en Italie et en Suisse. Les cinq autres populations ont une morphologie intermédiaire entre la sous-espèce reichenbachii et la sous espèce cosmopolite glomerata. Les anlyses allozymiques montrent certaines relations entre les deux groupes, ce qui suggère qu'un flux génique s'est produit entre elles. La possibilité que la sélection ait agi différemment sur les caractères morphologiques et allozymiques est discutée