Prsentation PowerPoint

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HYBRID TAMARIX WIDESPREAD IN U.S INVASION AND
UNDETECTED IN NATIVE ASIAN RANGE Des Tamarix
hybrides répandus dans linvasion aux Etats-Unis
et pas détectés dans les populations indigènes
asiatiques John F.Gaskin et Barbara
A.Schaal Master 2 docénographie spécialité
biologie et écologie marines Centre
docéanologie de Marseille
Année universitaire 2006/2007
GEMINI Marie
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IMPACT DES INVASIONS BIOLOGIQUES -
Ecologique deuxième cause
dappauvrissement de la biodiversité après la
destruction des habitats (Wilson,1997)
modification des habitats
concurrence espèces introduites/espèces indigènes
et prédation - Santé humaine et animale
transport de pathogènes,maladies émergentes
- Economique modification des
règles dimportation traitements
curatifs coût annuel dû aux
invasions aux Etats-Unis 123 milliards
(Pimentel et al.,2000)

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Genre Tamarix de 50 à 60 espèces darbustes et
darbres à fleurs roses ou blanches Originaires
du sud de lEurope et de lAsie
8 à 12 espèces introduites aux Etats-Unis au
19ème siècle
Tamaris en Algérie
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Importante prolifération jusquà dominer plus de
600 000 hectares lacustres et marécageux.
Invasion qui augmente de 18 000 hectares par an
dans de nombreuses régions des Etats-Unis.
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METHODES DE CONTRÔLE DE CES POPULATIONS
ENVAHISSANTES Contrôle mécanique Contrôle
chimique herbicides Contrôle biologique le
coléoptère Diorhabda elongata dont les adultes et
les larves sont très friands des feuilles de
Tamaris
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• Lintroduction despèces dans une nouvelle
  région met en contact des espèces ou des
  génotypes étroitement liés, qui avaient
  précédemment été géographiquement isolés ce qui
  crée de nouvelles occasions dhybridation.
• Importance de ce phénomène dhybridation dans
  les évènements dinvasions
• Présence dau moins 4 espèces introduites
  envahissantes aux Etats-Unis
• - Tamarix
  parviflora
• - Tamarix
  canariensis
• - Tamarix
  gallica
• - Tamarix aphylla

Tamarix parviflora
Tamarix gallica
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Les deux espèces de Tamarix les plus répandues
aux Etats-Unis - Tamarix chinensis indigène
en Chine,en Mongolie et au Japon - Tamarix
ramosissima indigène de lest de la Turquie
jusquen Corée
Répartition Tamarix chinensis
Tamarix chinensis
Répartition Tamarix ramosissima
Tamarix ramosissima
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On a placé ces 2 espèces dans 2 groupes
taxonomiques différents (différences de certains
caractères floraux microscopiques et dans les
affinités édaphiques) MAIS pour certains
botanistes la morphologie de ces 2 espèces est
semblable et il est donc difficile de les
identifier comme 2 espèces différentes. BUT DE
LETUDE Clarifier lidentité et les origines des
populations de Tamarix de cette invasion
? Analyses de séquences dADN ?
Construction de généalogie de gènesrapports de
mutation entre les allèles ? Trouver un
agent de contrôle biologique efficace contre ces
invasions
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MATERIELS ET METHODES
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ECHANTILLONS - 155 spécimens de louest des
Etats-Unis -
114 spécimens dEurasie
Soit au total 269 arbres ou arbustes de
T.chinensis et T.ramosissima récoltés.
SEQUENCES DADN ANALYSEES le 4ème
intron du gène de la phosphoénolpyruvate
carboxylase Pep C (environ 900 bases) Grande
variabilité de cet intron chez T.ramosissima 144
sites variables chez les espèces étudiées
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METHODES DANALYSE - amplification
par PCR (primer établis à partir dexons et
conditions de cycles très précises)
- digestion de lADN avec les enzymes
ECO RI et HINDIII - séparation des
fragments par électrophorèse sur gel dagarose

- Southern blot hybridation du 4ème
intron de Pep C avec une sonde radioactive
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RESULTATS ET DISCUSSION
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Sur les 269 spécimens indigènes et envahissants
il y a 58 haplotypes. ? Construction dune
généalogie de gène du 4ème intron de PepC
4 haplotypes ont été trouvés communs aux
Etats-Unis et à lEurasie (6.9) 1,2,7 et 12 8
haplotypes ont été trouvés seulement aux
Etats-Unis 80 combinaisons génotypiques ont été
trouvées dont
- 56 exclusives à lEurasie (70) - 20
exclusives aux Etats-Unis (25) - 4 communes
aux deux zones (5)
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Les haplotypes 1 et 2 diffèrent par 9
mutations. Lhaplotype 12 diffère de
lhaplotype 1 par 14 mutations. Lhaplotype 7
est le seul autre haplotype commun aux Etats-Unis
et à lEurasie.Il diffère de lhaplotype 1 par 5
mutations.
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Dans population eurasienne indigène les
génotypes les plus communs sont 1/1
(T.ramosissima) et 2/2 (T.chinensis) Dans
linvasion aux Etats-Unis - ces
génotypes sont les 2ème et 3ème plus communs
- le génotype le plus commun est 1/2 un
hybride de T.ramosissima et T.chinensis
- le génotype 1/2 na pas été détecté en Eurasie
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Haplotype 1
Haplotype 2
Haplotype 7
Haplotype 12
Génotype 1/1
Génotype 2/2
Génotype 12/12
Les 2 espèces sont présentes à travers toute la
Chine MAIS
- génotype 1/1 à louest de la Chine
centrale
- génotype 2/2 à lest de la Chine
centrale
En Asie, pas de barrière physique connue entre
ces 2 espèces.
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Aux Etats-Unis, on a trouvé les génotypes de
T.ramosissima (1/1) et T.chinensis (2/2) qui
grandissaient ensemble dans 5 populations et
parfois ils se développaient à moins de 2m lun
de lautre.


Lhaplotype 7 a été trouvé dans un
population aux Etats-Unis en Idaho
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Haplotype 1
Haplotype 2
Haplotype 7
Haplotype 12
Génotype 1/1
Génotype 2/2
Génotype 12/12
Lhaplotype 7 a été trouvé en Eurasie dans la
République de Georgie, au Turkménistan et au
Kazakhstan.

Lhaplotype 12 a été trouvé une seule fois en
Eurasie chez une plante homozygote (12/12) en
Azerbaïdjan.

La plus petite région indigène contenant tous les
haplotypes de T.ramosissima communs aux E.U et à
lEurasie la république de Georgie et
lAzerbaïdjan.
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3 haplotypes (51,53 et 55) sont connus dans
dautres espèces envahissantes (T.gallica et
T.parviflora) qui sont natives de la région
méditerranéenne. Ils ont été trouvé, aux
Etats-Unis, en combinaison avec les haplotypes
les plus communs (1 et 2)
Il est alors possible que des combinaisons
génotypiques aient commencé récemment, entres ces
espèces envahissantes, en raison de la culture et
des mouvements humains.
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4 autres haplotypes trouvés aux Etats-Unis
(50,54,56 et 57) sont aussi éloignés
génétiquement de lhaplotype 1 et nont pas été
trouvés dans les populatiosn indigènes de
T.ramosissima et T.chinensis.
Les Tamaris sont encore vendus aux Etats-Unis
contribution à linvasion. En effet lhaplotype
56 a été trouvé dans les T.ramosissima Pink
cascade généralement vendus et dans 2 spécimens
envahissants ce qui indique bien que la
contribution de ces cultures a linvasion peut
être rare mais existe.
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CONCLUSION
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Nous avons été étonné de ne pas trouver
lhaplotype de T.ramosissima dans la moitié est
de la Chine. Nous avons trouvé une
hybridation étendue (génotype 1/2) entre les 2
espèces T.ramosissima et T.chinensis. Cet hybride
étant larbuste le plus commun trouvé dans
linvasion et sétendant de la Californie à
Washington en passant par lOklahoma.
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Des hybrides moins étendus existent dans
linvasion,comportant des combinaisons de
T.ramosissima et T.chinensis avec T.parviflora et
T.gallica. ? Labondance dhybrides nous aide à
expliquer la problématique majeure de ces
recherches.
QUE SIGNIFIENT CES RESULTATS POUR LE CONTRÔLE
BIOLOGIQUE DES INVASIONS DE TAMARIS?
Les génotypes hybrides de Tamarix aux Etats-Unis
ont pu se produire il y a à peine 200 ans. Ils
nont donc aucune histoire évolutive partagée
avec des génotypes spécifiques de prédateurs ou
de maladies. Ceci ne permet donc pas de trouver,
pour linstant, un agent de contrôle biologique
efficace. Cependant les résultats
rapportés ici nous permettent dentourer une zone
indigène contenant tous les haplotypes de
T.ramosissima communs aux Etats-Unis et à
lEurasie ce qui pourra aider les recherches
futures sur les agents de contrôle biologiques.
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On peut donc dire que les introductions multiples
de Tamaris ont permis de mettre en contact des
génotypes autrefois isolés, permettant à
lhybridation de se produire. Ceci a alors
changer la structure génétique des Tamaris aux
Etats-Unis. La présence répandue de lhybride de
Tamaris dans sa population dintroduction sert
davertissement à la façon dont limportation
accidentelle ou intentionnelle continue de
nombreuses espèces peut inopinément changer la
composition génotypique des populations indigènes
et potentiellement contribuer à une dévastation
écologique des populations et des habitats.
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MERCI DE VOTRE ATTENTION