How increasing urbanization affects biodiversity is one of the most understudied aspects of global change biology. It is, however, known that it may negatively affect plant population genetic diversity in numerous ways, for example through its negative effects on plant population size, between-population connectivity, and reproductive success. Therefore, it is important to investigate to what extent different levels of urbanization result in these negative phenomena. Here we used microsatellite markers to investigate urbanization effects on the population genetic structure of 23 populations of the self-incompatible, partially clonal herb Linaria vulgaris which were sampled across a gradient of urbanization. Clonal diversity as measured by the Pareto-parameter varied between 1.11 and 2.97 and was negatively correlated to both the degree of urbanization and to population size. Urbanization and population size were not interrelated. The least clonally rich populations also experienced significantly reduced seed set. Irrespective of the degree of urbanization, L. vulgaris populations exhibited strong genetic differentiation (FST = 0.33) and there was no significant correlation between genetic and geographic distances, suggesting low gene flow among populations. In conclusion, we showed that urbanization negatively affected fitness of L. vulgaris populations through decreasing their clonal diversity and reproductive success, an effect that may be exacerbated by the low gene flow between populations. Although the effect was modest, the results could probably be extrapolated to bigger cities where it would be considerably more pronounced.
Titre de l'article
Diversité génétique des populations de la plante herbacée clonale auto-incompatible Linaria vulgaris selon un gradient d'urbanisation
Diversité génétique d'une population de plante herbacée clonale Linaria vulgaris auto-incompatible le long d'un gradient d'urbanisation
Diversité génétique des populations de la plante herbacée clonale auto-incompatible Linaria vulgaris selon un gradient d'urbanisation
Introduction à l'article
La destruction et la fragmentation des habitats peuvent conduire à une dérive génétique aléatoire et à une augmentation de la consanguinité. En raison de la perte d'habitat, seules de plus petites populations peuvent être maintenues. La probabilité de la perte d'un allèle donné due à des événements aléatoires est donc plus élevée. Avec le temps, une population devient moins diversifiée génétiquement.
Cette étude vise à évaluer les conséquences génétiques de l'urbanisation et de la fragmentation de l'habitat de la linaire commune (Linaria vulgaris), une plante vivace herbacée auto-incompatible et capable de se reproduire clonalement.
La destruction et la fragmentation des habitats peuvent conduire à une dérive génétique aléatoire et à une augmentation de la consanguinité. En raison de la perte d'habitat, seules de plus petites populations peuvent être maintenues. La probabilité de la perte d'un allèle donné due à des événements aléatoires est donc plus élevée. Avec le temps, une population devient moins diversifiée génétiquement.
Cette étude vise à évaluer les conséquences génétiques de l'urbanisation et de la fragmentation de l'habitat de la linaire commune (Linaria vulgaris), une plante vivace herbacée auto-incompatible et capable de se reproduire clonalement.
Tous comme les animaux les plantes aussi peuvent être affectées par l'urbanisation. L'étude de cet article est menée le long d'un gradient d'urbanisation et cherche à évaluer l'impact génétique de l'urbanisation et la fragmentation de l'habitat sur la population de Linaria vulgaris une plante capable de se reproduire par clonage.
Expériences de l'article
Etude menée sur 23 populations de Linaria vulgaris dans la ville de Louvain (Allemagne) sur un secteur de 200 km2.
Prélèvement de feuilles sur chaque population pour des analyses ADN. L'ADN extrait a été amplifié à l'aide d'une PCR. L'analyse du nombre de génotypes multilocus a été effectués avec sept marqueurs microsatellites.
Une analyse en coordonnées principales standardisées a été réalisé pour connaitre la distribution de la variation génétique dans les populations.
Des prélèvements de semences ont aussi été faite pour connaitre la diversité clonale et la richesse clonale, et servi d'indicateur indirect de la taille des populations.
Au total, 470 individus ont été génotypés à partir des sept marqueurs microsatellites, ce qui a donné 64 allèles microsatellites et 181 génotypes multilocus différents.
Estimation de l'urbanisation à partir du pourcentage de surfaces imperméables comme indicateur indirect de l'urbanisation avec le logiciel QGIS.
Etude menée sur 23 populations de Linaria vulgaris dans la ville de Louvain (Allemagne) sur un secteur de 200 km2.
Prélèvement de feuilles sur chaque population pour des analyses ADN. L'ADN extrait a été amplifié à l'aide d'une PCR. L'analyse du nombre de génotypes multilocus a été effectués avec sept marqueurs microsatellites.
Une analyse en coordonnées principales standardisées a été réalisé pour connaitre la distribution de la variation génétique dans les populations.
Des prélèvements de semences ont aussi été faite pour connaitre la diversité clonale et la richesse clonale, et servi d'indicateur indirect de la taille des populations.
Au total, 470 individus ont été génotypés à partir des sept marqueurs microsatellites, ce qui a donné 64 allèles microsatellites et 181 génotypes multilocus différents.
Estimation de l'urbanisation à partir du pourcentage de surfaces imperméables comme indicateur indirect de l'urbanisation avec le logiciel QGIS.
Résultats de l'article
Populations d'études diversité allélique et génotypique très variable. Diversité clonale diminue avec l'augmentation de l'urbanisation et la diminution de la taille des populations, plus le degré d’urbanisme augmente plus les génotypes non adaptés à l’urbanisme disparaissent, diminuant le réservoir génétique et le nombre de partenaires possible. Donc plus les populations ont peu de génotypes, plus la diversité allélique est faible et moins il y a de graine (dispersion des graines limitées chez L. vulgaris). Diminution de la diversité clonale est aussi aggraver par une pollinisation et un flux de gène réduit dans les populations les plus urbanisées, en raison du manque de pollinisateurs en déclin. Dérive génétique plus prononcée chez les espèces auto-incompatibles et probablement accentuée par l’urbanisation.
La réduction de la taille de la population et l'urbanisation agissent ensemble, diminuant la diversité clonale de L. vulgaris, est limitant sa capacité à se reproduire sexuellement.
Populations d'études diversité allélique et génotypique très variable. Diversité clonale diminue avec l'augmentation de l'urbanisation et la diminution de la taille des populations, plus le degré d’urbanisme augmente plus les génotypes non adaptés à l’urbanisme disparaissent, diminuant le réservoir génétique et le nombre de partenaires possible. Donc plus les populations ont peu de génotypes, plus la diversité allélique est faible et moins il y a de graine (dispersion des graines limitées chez L. vulgaris). Diminution de la diversité clonale est aussi aggraver par une pollinisation et un flux de gène réduit dans les populations les plus urbanisées, en raison du manque de pollinisateurs en déclin. Dérive génétique plus prononcée chez les espèces auto-incompatibles et probablement accentuée par l’urbanisation.
La réduction de la taille de la population et l'urbanisation agissent ensemble, diminuant la diversité clonale de L. vulgaris, est limitant sa capacité à se reproduire sexuellement.
Rigueur de l'article
Les auteurs ne précisent pas quel type de marqueur microsatellite ils ont utilisé. Il manque des explications pour les abréviations.
Les auteurs ne précisent pas quel type de marqueur microsatellite ils ont utilisé. Il manque des explications pour les abréviations.
Ce que cet article apporte au débat
Cet article montre que les plantes aussi sont impactées par l'urbanisation et la fragmentation de leur habitat. Cependant ici l’urbanisation accentue les divergences génétiques entre les populations, qui sont déjà importantes chez les petites populations d'espèces auto-incompatibles provoquées par dérive génétique qu'elles soient urbaines ou non urbaines. Ici l'urbanisation est négative pour ces espèces car elle diminue leur possibilité de se reproduire sexuellement.
Cet article montre que les plantes aussi sont impactées par l'urbanisation et la fragmentation de leur habitat. Cependant ici l’urbanisation accentue les divergences génétiques entre les populations, qui sont déjà importantes chez les petites populations d'espèces auto-incompatibles provoquées par dérive génétique qu'elles soient urbaines ou non urbaines. Ici l'urbanisation est négative pour ces espèces car elle diminue leur possibilité de se reproduire sexuellement.
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