Supervision par :

Guillaume de Lafontaine (Membre régulier.ère (co-chercheur.euse))

Co-supervision par :

Luc Sirois (Collaborateur.trice)

Description du projet de recherche

Relations évolutives entre les espèces qui s'hybrident : génétique des populations de Salix brachycarpa

Introduction

L'hybridation est l'un des principaux moteurs de l'évolution et de la spéciation des plantes. C'est un processus qui peut déboucher sur diverses voies évolutives et impliquer de nombreuses espèces en formant des systèmes d'hybridation complexes. Les syngameons sont un exemple de ces complexes multi-espèces. Il s'agit d'un ensemble de trois espèces sympatriques ou plus qui échangent du matériel génétique entre elles, ce qui est supposé générer des adaptations de groupe aux conditions locales. À cet égard, certaines espèces d'un genre très hybridant, comme les saules (Salix spp.), pourraient faire partie d'un syngameon. Par exemple, le saule à fruit court (Salix brachycarpa Nutt) est une espèce largement répandue, qui pourrait s'hybrider avec 10 espèces de saules, et dont la différenciation génétique entre les populations pourrait être significative, en raison de sa capacité à s'hybrider d'une manière similaire à celle attendue dans un syngameon.

Objectifs

Considérant la forte propension à l'hybridation du saule à fruit court, l'objectif principal de cette étude est d'évaluer la structure et la diversité génétiques de Salix brachycarpa dans l'ensemble de son aire de répartition, en ce qui concerne l'hybridation locale potentielle avec des taxons étroitement apparentés.

Sites d'études

Le saule à fruit court est une espèce largement distribuée, présente au Canada et dans l'ouest des États-Unis, où il est possible de trouver des sites dans lesquels jusqu'à cinq espèces susceptibles de s'hybrider peuvent se trouver en contact étroit. C'est pour cette raison que les sites d'échantillonnage seront principalement situés dans des zones où Salix brachycarpa est en sympatrie avec d'autres espèces de saules potentiellement hybridantes.

Matériel et méthodes

Plusieurs populations nord-américaines de S. brachycarpa seront échantillonnées dans toute son aire de répartition (6-8 feuilles de 10-15 individus espacées de >10 m) ainsi que toutes les autres espèces de saules étroitement apparentées avec lesquelles on pense qu'elles s'hybrident. En outre, des échantillons de S. brachycarpa provenant d'herbiers seront utilisés, en particulier des échantillons provenant de zones où l'hybridation est plus probable. L'ADN de chaque échantillon sera extrait puis génotypé à l'aide de NGS-DArTseqTM, une technologie de séquençage basée sur la réduction de la complexité du génome, au laboratoire Diversity Arrays Technology de l'université de Canberra. Les marqueurs de polymorphisme de nucléotides simples (SNP) seront filtrés en fonction de la qualité et utilisés pour évaluer la structure de la population, les coefficients d'ascendance, le niveau de diversité et de différenciation génétiques et le niveau de mélange des différents hybrides.

Résultats attendus

Nous nous attendons à un regroupement de lignées génétiques distinctes dans les différentes populations de Salix brachycarpa. Par ailleurs, le regroupement pourrait également révéler une identité taxonomique surprenante. On s'attend également à ce que les individus présentent différents niveaux de mélange en fonction de leur coexistence et de leur capacité à s'hybrider avec d'autres espèces de saules. On s'attend à un niveau de mélange plus élevé dans les zones de sympatrie avec plusieurs espèces, comparé à un faible niveau de mélange à la périphérie des espèces, similaire au patron rapporté pour les syngameons.