Mes activités de recherche portent sur l'évolution de la diversité et de la différenciation génétique entre les populations naturelles, quel que soit le niveau où cette diversité s'exprime (des gènes aux traits phénotypiques). Les relations entre ces différents niveaux constituent un des axes prioritaires de mes recherches. Ces recherches sont motivées par la compréhension des mécanismes évolutifs qui ont conduit à l’organisation actuelle de la diversité. Initialement tournées vers l’histoire passée des espèces, elles s’intéressent aujourd’hui plus particulièrement à l’évolution future en réponse aux changements environnementaux. Elles font donc très largement appel à la microévolution en croisant des approches complémentaires: génétique, génomique et écologie. Mes recherches s'organisent autour de six thèmes.
1. Approches théoriques et expérimentales.
Mes méthodes d’analyse associent des approches expérimentales et théoriques. Un objectif très important est de réunir des données de diversité à différentes échelles spatiales (depuis la population jusqu’à l’aire de distribution) pour en déduire des patrons de distribution, et en inférer les mécanismes évolutifs sous-jacents. Ces données expérimentales sont confrontées à des modèles théoriques et à différents scénarios évolutifs grâce à l’utilisation de simulations informatiques.
2. Modèles expérimentaux
Les chênes européens (Chêne sessile et pédonculé) constituent les principaux modèles d’études. De multiples données de diversité ont été recueillies sur l’ensemble de l’aire naturelle (séquences d’ADN chloroplastique et nucléaires, gènes, caractères phénotypiques). Des observations continues sont menées sur des gradients spatiaux environnementaux (altitude, latitude) susceptibles de reproduire des changements climatiques futurs. Ces données ont été complétées par les celles relatives aux ressources génomiques (cartes génétiques, banques de séquences d’EST) et sont aujourd’hui réunies sur un portail électronique
3. Différenciation mono et multilocus
Un aspect particulier de mes recherches concerne les relations entre différenciation de caractères phénotypiques et différenciation au niveau moléculaire. Ces deux niveaux se caractérisent par des différences d’architecture génétiques (multilocus vs monolocus), qui conditionnent en grande partie les « ruptures » de différenciation observées entre caractères quantitatifs (Qst) et données moléculaires (Fst). Les déséquilibres de liaison ainsi que les effets d’interaction entre gènes (épistasie), constituent de ce fait une préoccupation toute particulière.
4. Différenciation adaptative et neutre
Avec le développement de la génomique fonctionnelle, nos recherches se sont progressivement orientées vers l’identification de gènes impliqués dans des caractères liés à l’adaptation des arbres à leur milieu (phénologie du bourgeon terminal et réponse à l’anoxie racinaire). Notre objectif est d’estimer la diversité de séquences dans ces gènes au sein de populations naturelles, en comparaison avec la diversité des caractères phénotypiques eux-mêmes, dans l’espoir d’y retrouver les empreintes moléculaires de la sélection naturelle.
5. Répartition de la différenciation moléculaire au sein du génome
La disponibilité de cartes génétiques dense du chêne sessile et pédonculé permet aujourd’hui de localiser des régions d’intérêt en combinant deux approches complémentaires : la localisation de QTL de caractères phénotypiques répondant à la sélection naturelle et la cartographie des valeurs de différenciation (Fst) des marqueurs.
6. Différenciation entre populations et différenciation entre espèces
Au-delà de la différenciation génétique entre populations d’une même espèce, mon intérêt porte également sur la différenciation entre espèces proches, notamment au sein du complexe des chênes blancs européens (Quercus petraea et Q. robur), sous l’effet notamment de la sélection diversifiante.
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