Many species suffer from anthropogenic habitat fragmentation. The resulting small and isolated populations are more prone to extinction due to, amongst others, genetic erosion, inbreeding depression and Allee-effects. Genetic rescue can help mitigate such problems, but might result in outbreeding depression. We evaluated offspring fitness after selfing and outcrossing within and among three very small and isolated remnant populations of the heterostylous plant Primula vulgaris. We used greenhouse-grown offspring from these populations to test several fitness components. One population was fixed for the pin-morph, and was outcrossed with another population in the field to obtain seeds. Genetic diversity of parent and offspring populations was studied using microsatellites. Morph and population-specific heterosis, inbreeding and outbreeding depression were observed for fruit and seed set, seed weight and cumulative fitness. Highest fitness was observed in the field-outcrossed F1-population, which also showed outbreeding depression following subsequent between-population (back)crossing. Despite outbreeding depression, fitness was still relatively high. Inbreeding coefficients indicated that the offspring were more inbred than their parent populations. Offspring heterozygosity and inbreeding coefficients correlated with observed fitness. One population is evolving homostyly, showing a thrum morph with an elongated style and high autonomous fruit and seed set. This has important implications for conservation strategies such as genetic rescue, as the mating system will be altered by the introduction of homostyles.
Titre de l'article
Dépression hybride et évolution du système de croisement dans des populations faibles et isolées de Primula vulgaris : conséquence pour le sauvetage génétique
Dépression hybride et évolution du système de croisement dans des populations faibles et isolées de Primula vulgaris : conséquence pour le sauvetage génétique
Introduction à l'article
L’activité humaine a fragmenté les habitats de beaucoup d’espèces, rendant leurs populations faibles et isolées. Ces populations ont plus de chances de se reproduire entre parents proches, augmentant ainsi la consanguinité. Ces populations sont plus sensibles à l’extinction à cause de la dépression de consanguinité et à la perte de diversité. Le sauvetage génétique consiste à faire des croisements entre populations éloignées et peut atténuer ces problèmes en apportant un flux de gènes. Mais ceci peut entraîner de la dépression hybride.
Ils ont étudié la performance de descendants de trois populations fragmentées de Primula vulgaris qui font partie d’un plan de sauvetage génétique. Leur but a été de visualiser l’effet de la dépression hybride et de la consanguinité sur la performance des descendants ainsi que sur la diversité génétique des descendants par rapport aux parents et finalement de savoir si on doit s'inquiéter du mélange des populations lors de sauvetage génétique.
L’activité humaine a fragmenté les habitats de beaucoup d’espèces, rendant leurs populations faibles et isolées. Ces populations ont plus de chances de se reproduire entre parents proches, augmentant ainsi la consanguinité. Ces populations sont plus sensibles à l’extinction à cause de la dépression de consanguinité et à la perte de diversité. Le sauvetage génétique consiste à faire des croisements entre populations éloignées et peut atténuer ces problèmes en apportant un flux de gènes. Mais ceci peut entraîner de la dépression hybride.
Ils ont étudié la performance de descendants de trois populations fragmentées de Primula vulgaris qui font partie d’un plan de sauvetage génétique. Leur but a été de visualiser l’effet de la dépression hybride et de la consanguinité sur la performance des descendants ainsi que sur la diversité génétique des descendants par rapport aux parents et finalement de savoir si on doit s'inquiéter du mélange des populations lors de sauvetage génétique.
Expériences de l'article
L’espèce étudiée est une plante herbacée pérenne Primula vulgaris qui a un système d’auto-incompatibilité dit “hétérostyle” avec deux morphologies (pins et thrums), les deux ne pouvant pas se fertiliser entre elles. Il a été étudié trois populations isolées (Geelbroek, Gasteren et Eldersloo), avec la génération de croisements des génération F1 : Ge, Ga et Ga x EL. Ga x El est déjà croisé car il n’y a qu'une morphologie pour El (pin).
Pour les croisements expérimentaux à partir des F1, ils ont été étudiés en serre, il y a eu quatre différents types de pollinisation : 1) de l’auto-pollinisation, 2) de la pollinisation intra-population et intra-familial, 3) de la pollinisation intra-population et entre famille et 4) de la pollinisation entre populations. Ils ont évalué la fitness cumulative des descendants (nombre de fruits, graines, poids des graines). La diversité génétique des parents et des descendants a été étudiée en utilisant des micro-satellites.
L’espèce étudiée est une plante herbacée pérenne Primula vulgaris qui a un système d’auto-incompatibilité dit “hétérostyle” avec deux morphologies (pins et thrums), les deux ne pouvant pas se fertiliser entre elles. Il a été étudié trois populations isolées (Geelbroek, Gasteren et Eldersloo), avec la génération de croisements des génération F1 : Ge, Ga et Ga x EL. Ga x El est déjà croisé car il n’y a qu'une morphologie pour El (pin).
Pour les croisements expérimentaux à partir des F1, ils ont été étudiés en serre, il y a eu quatre différents types de pollinisation : 1) de l’auto-pollinisation, 2) de la pollinisation intra-population et intra-familial, 3) de la pollinisation intra-population et entre famille et 4) de la pollinisation entre populations. Ils ont évalué la fitness cumulative des descendants (nombre de fruits, graines, poids des graines). La diversité génétique des parents et des descendants a été étudiée en utilisant des micro-satellites.
Résultats de l'article
Pour chaque traitement, la fitness cumulative a été plus grande pour la population El x Ga comparée aux autres F1, ceci pouvant montrer de la vigueur hybride. Par contre pour les traitements de la population El x Ga, la fitness cumulative était la plus faible pour le croisement inter-population, indiquant de la dépression hybride. Ceci pourrait provenir du croisement inter-population de seconde génération.
Pour Ge (pins), ils ont remarqué que les croisements intra-familiaux ont donné une fitness cumulative plus élevée que les croisements entre familles et entre populations.
Pour la diversité génétique, ils est montré que la fitness cumulative est positivement associé avec une plus grande hétérozygotie (El x Ga ayant le plus d'hétérozygotie) et négativement associé avec un coefficient de consanguinité . Malgré une légère dépression hybride, la fitness cumulative des descendants de la population El x Ga était la plus grande, indiquant un effet positif global du sauvetage génétique.
Pour chaque traitement, la fitness cumulative a été plus grande pour la population El x Ga comparée aux autres F1, ceci pouvant montrer de la vigueur hybride. Par contre pour les traitements de la population El x Ga, la fitness cumulative était la plus faible pour le croisement inter-population, indiquant de la dépression hybride. Ceci pourrait provenir du croisement inter-population de seconde génération.
Pour Ge (pins), ils ont remarqué que les croisements intra-familiaux ont donné une fitness cumulative plus élevée que les croisements entre familles et entre populations.
Pour la diversité génétique, ils est montré que la fitness cumulative est positivement associé avec une plus grande hétérozygotie (El x Ga ayant le plus d'hétérozygotie) et négativement associé avec un coefficient de consanguinité . Malgré une légère dépression hybride, la fitness cumulative des descendants de la population El x Ga était la plus grande, indiquant un effet positif global du sauvetage génétique.
Rigueur de l'article
Les différences observées pour la fitness cumulative ne semblent pas souvent assez significatives pour conclure. De plus, cette étude ne considère que les stades précoces du cycle de vie, avec des paramètres limités (fruits et graines). Il n'y a pas d'étude démographique plus poussé avec le taux de survie, de croissance et de reproduction à plus long terme.
Les différences observées pour la fitness cumulative ne semblent pas souvent assez significatives pour conclure. De plus, cette étude ne considère que les stades précoces du cycle de vie, avec des paramètres limités (fruits et graines). Il n'y a pas d'étude démographique plus poussé avec le taux de survie, de croissance et de reproduction à plus long terme.
Ce que cet article apporte au débat
Ceci apporte au débat, qu'il peut y a avoir des effets de dépression hybride quand on fait du sauvetage génétique et des croisements inter-populations. Et que les effets de la dépression hybride peuvent contrer les effets positifs pour certaines populations. Mais il semblerait que globalement la fitness cumulative était la plus élevée pour les descendants El x GA, indiquant les effets positifs des croisements inter-population et du sauvetage génétique. L'augmentation de la fitness cumulative est positivement corrélée à l'augmentation de l'hétérozygotie. Mais pour les croisements inter-populations de deuxième génération, on a pu observer de la dépression hybride. La dépression hybride semble plus souvent susceptible de se produire dans les générations ultérieures lorsque les complexes de gènes co-adaptés commencent à se rompre en raison de la recombinaison. Peut-être que comme la consanguinité, les effets de la dépression hybride soient plus visibles après plusieurs générations.
Ceci apporte au débat, qu'il peut y a avoir des effets de dépression hybride quand on fait du sauvetage génétique et des croisements inter-populations. Et que les effets de la dépression hybride peuvent contrer les effets positifs pour certaines populations. Mais il semblerait que globalement la fitness cumulative était la plus élevée pour les descendants El x GA, indiquant les effets positifs des croisements inter-population et du sauvetage génétique. L'augmentation de la fitness cumulative est positivement corrélée à l'augmentation de l'hétérozygotie. Mais pour les croisements inter-populations de deuxième génération, on a pu observer de la dépression hybride. La dépression hybride semble plus souvent susceptible de se produire dans les générations ultérieures lorsque les complexes de gènes co-adaptés commencent à se rompre en raison de la recombinaison. Peut-être que comme la consanguinité, les effets de la dépression hybride soient plus visibles après plusieurs générations.
Remarques sur l'article
Les résultats et les interprétations de ces résultats sont, je trouve, mal présentés à l'écrit, j'ai eu du mal à les comprendre.
Les résultats et les interprétations de ces résultats sont, je trouve, mal présentés à l'écrit, j'ai eu du mal à les comprendre.
Dernière modification il y a plus de 5 ans.