Identification morphologique et génétique d’hybrides chez les corbicules androgénétiques invasives Corbicula sp. dans la Waal

Details

Supervisors

Van Doninck, Karine

Faculty

Faculté des sciences

Degree label

Master [120] en biologie des organismes et écologie, à finalité approfondie

Abstract

Les corbicules Corbicula sp. sont des mollusques originaires d’Asie et d’Afrique du Sud dont certaines lignées ont colonisé toutes les régions du monde. En Europe, on retrouve les formes A/R, C/S et Rlc. En Amérique, les formes A/R, C/S et B. Ces lignées invasives ont la particularité de se reproduire par androgenèse, un mode de reproduction dans lequel seul le génome nucléaire du père est transmis à la descendance, bien que le génome mitochondrial reste celui de la mère. Chez Corbicula, les spermatozoïdes d’une lignée peuvent féconder les œufs d’autres lignées, ce qui conduit à des contradictions entre le génome mitochondrial et nucléaire (mismatch cytonucléaires). Cela permet également l’hybridation entre lignées en cas de rétention d’une copie du génome nucléaire maternel dans un œuf parasité. Dans ce mémoire, nous avons caractérisé une population de corbicules de la Waal (Pays-Bas) du point de vue morphologique et génétique (marqueurs mitochondrial COI, marqueurs nucléaires ATPS, 28S et alpha-amylase, microsatellites). Nous avons découvert que la lignée B est présente dans cette population (quatre individus), en plus des lignées A/R et C/S. Nous n’avons pu observer qu’un individu de génotype A/R sur tous les marqueurs et un individu de génotype C/S sur tous les marqueurs. Tous les autres individus montrent des génotypes hybrides si l’on considère l’ensemble des marqueurs, bien qu’il y ait fréquemment des génotypes différents d’un marqueur à l’autre. L’haplotype majoritaire au locus COI est FW5, associé à la lignée A/R. Au contraire, les allèles C/S sont prépondérant dans les marqueurs nucléaires. Cela suggère un parasitisme des œufs de la forme A/R par des spermatozoïdes de la forme C/S. Bien que les populations de Corbicula aient été décrites comme clonales, cela ne semble pas être le cas de la population étudiée dans la Waal car peu d’individus présentent le même génotype sur l’ensemble des marqueurs. Cela conduit à l’hypothèse que le mécanisme d’hybridation pourrait avoir lieu successivement entre lignées différentes ou reposer sur une capture partielle du génome maternel, et pose la question de la possibilité de recombinaison chez Corbicula. Morphologiquement, la lignée B se distingue des autres par analyse en composante principale. Par contre, il n’est pas possible de distinguer les formes A/R et C/S des hybrides. Corbicula sp. are molluscs native to Asia and South Africa, with certain lineages having colonized all regions of the world. In Europe, the forms A/R, C/S and Rlc are found. In America, the A/R, C/S and B forms. These invasive lineages have the particularity of reproducing by androgenesis, a mode of reproduction in which only the nuclear genome of the father is transmitted to the offspring, although the mitochondrial genome remains that of the mother. In Corbicula, sperm from one lineage can fertilize the eggs of other lineages, which leads to contradictions between the mitochondrial and nuclear genomes (cytonuclear mismatch). This also allows hybridization between lines if a copy of the maternal nuclear genome is retained in a parasitized egg. In this thesis, we characterized a population of Corbicula from the Waal (the Netherlands) from a morphological and genetic point of view (mitochondrial COI markers, nuclear ATPS, 28S and alpha-amylase markers, microsatellites). We found that lineage B is present in this population (four individuals), in addition to lineages A/R and C/S. We could only observe one individual with A/R genotype on all markers and one individual with C/S genotype on all markers. All other individuals show hybrid genotypes when considering all markers, although there are frequently different genotypes from one marker to another. The majority haplotype at the COI locus is FW5, associated with the A/R lineage. In contrast, the C/S alleles are prevalent in the nuclear markers. This suggests an invasion of A/R eggs by C/S sperm. Although Corbicula populations have been described as clonal, this does not seem to be the case for the population studied in the Waal as few individuals show the same genotype on all markers. This leads to the hypothesis that the hybridization mechanism could be successive or based on partial capture of the maternal genome, and raises the question of the possibility of recombination in Corbicula. Morphologically, lineage B is distinguished from the others by principal component analysis. However, it is not possible in our data to distinguish the A/R and C/S forms from the hybrids.