Etude du cycle de reproduction et de la diversité genetique spatio-temporelle chez le dinoflagelle toxique alexandrium minutum

Abstract

Alexandrium minutum est un dinoflagellé à l origine d efflorescences toxiques récurrentes le long des côtes bretonnes. Originaire de Méditerranée, cette espèce a progressivement envahi l Europe. L objectif de ce travail était d étudier les processus pouvant influencer la diversité génétique des populations d A. minutum. Tout d abord, des expériences que nous avons réalisées montrent que la rencontre des gamètes suit un processus complexe où les fusions ne sont pas régies par un système bipolaire. Ce qui pourrait expliquer la forte diversité observée au sein des efflorescences. En effet, l utilisation des microsatellites a permis de révéler une forte diversité génétique et génotypique. La reproduction sexuée chez cette espèce serait donc prédominante. L étude de la variabilité génétique spatiotemporelle au cours des efflorescences pendant deux années consécutives dans les estuaires de Penzé et de Rance révèle des différenciations génétiques significatives aux deux échelles. Ces résultats indiquent que les populations d A. minutum le long des côtes bretonnes sont isolées génétiquement mais aussi que leur composition génétique évolue au cours de la saison. Les traits d histoire de vie de cette espèce (production de kystes sexués) pourraient expliquer cette dynamique spatio-temporelle en renforçant la différenciation génétique entre estuaires. Les kystes pourraient constituer une réserve de génotypes, leur présence en grand nombre pourrait par un effet de tampon génétique et de compétition limiter l arrivée de nouveaux migrants dans ces estuaires. Ces résultats fournissent des paramètres essentiels pour la gestion des milieux côtiers menacés par les algues toxiques.Alexandrium minutum is a dinoflagellate producing recurrent toxic blooms along the French Atlantic coast. Originally from the Mediterranean, this species has gradually invaded the European coasts. In this study we examined the processes that may affect population genetic diversity of A. minutum. We made crossing experiments to determine its reproductive system. Then we used molecular tools to determine the importance of sexual reproduction in natural populations. Finally, we studied the genetic variability of annual blooms for two consecutive years in Penzé and Rance estuaries. Crossing experiments showed that gametes recognition in this species is not a bipolar system but involves different mating types. Using microsatellite markers, we found that blooms have a high genetic and genotypic diversity suggesting that clonal reproduction is not a dominant process during bloom period. The spatio-temporal genetic analyses showed significant differentiation at both spatial and temporal scales and indicates a restricted gene flow between the two sites. The genetic differentiation between estuaries could also be closely linked to the life history traits. Indeed, the rapid development of blooms in a new site, followed by the formation of a large number of cysts accumulated in estuaries could be a particular system characterized by high genetic buffer and limiting arrival of immigrants by competition. Finally, our results suggest that the toxic blooms observed in Rance, in the Morlaix Bay and Brest estuaries correspond to different introductions processes.PARIS-BIUSJ-Biologie recherche (751052107) / SudocSudocFranceF