Lieu : Laboratoire Evolution Ecologie Paléontologie, Université de Lille 1.

Encadrants : Pierre Saumitou-Laprade ([email protected]) et Mathilde Dufay ([email protected])

Durée, date : 1 ou 2 mois sur la période Avril-Mai-Juin 2016.

Les plantes à fleurs sont connues pour l’extraordinaire diversité de leurs stratégies de reproduction. Ces stratégies peuvent être globalement définies en fonction de trois caractéristiques : (i) le mode de pollinisation, (ii) le taux d’allogamie, et (iii) la distribution du type de gamètes mâles ou femelles produits au sein des fleurs et des individus. Les patrons de distribution de ces trois traits sur la phylogénie des Angiospermes suggèrent que ces trois traits auraient évolué et subi des réversions de nombreuses fois de façon au cours de l’histoire évolutive de ce groupe (Barrett, 2010). Un cas particulièrement intriguant est celui des espèces où des mâles, qui ne peuvent transmettre leurs gènes que par le pollen, se maintiennent en compétition avec des hermaphrodites, qui transmettent leurs gènes à la fois par le pollen et les ovules. En théorie, ces espèces dites androdioïques ne peuvent se maintenir que si les mâles produisent deux fois plus de pollen que les hermaphrodites, et plus cet « avantage mâle » est important, plus les mâles devraient se maintenir en grandes fréquences dans les populations naturelles. Néanmoins, les études empiriques réalisées chez les quelques espèces androdioïques connues sont généralement en contradiction avec ces prédictions théoriques et ce système de reproduction constitue de fait une sorte de paradoxe évolutif.

La découverte récente d’un système d’incompatibilité (SI) à deux groupes chez Phillyrea angustifolia (SAUMITOU-LAPRADE et al. 2010) a permis de comprendre en partie comment de tels systèmes de reproduction peuvent se maintenir : chez cette espèce, à cause de ceux SI à deux groupes, les hermaphrodites ne peuvent féconder qu’un hermaphrodites sur deux, tandis que les mâles sont compatibles avec tous les hermaphrodites, leur procurant ainsi un avantage automatique à la reproduction. Il est donc maintenant nécessaire de revisiter la mesure de l’avantage mâle à la lumière de ces nouveaux résultats, et de mesurer de la façon la plus complète possible la production d’inflorescences, fleurs et pollen chez des mâles et des hermaphrodites.

L’objectif de ce stage sera d’analyser des données récoltées au printemps 2016 sur des plantes mâles et hermaphrodites en utilisant plusieurs approches : (i) analyses d’images en vue d’estimer le nombre de fleurs et d’inflorescences produites par plante et (ii) utilisation d’un compteur à particules en vue d’estimer la quantité et de la qualité du pollen produit par étamine. Ces données pourront ensuite être directement confrontées aux prédictions des modèles et permettront de discuter des conditions d’évolution et de maintien stable d’un tel système de reproduction.

Références Bibliographiques
Billiard, S., L. Husse, P. Lepercq, C. Godé, A. Bourceaux et al., 2015 Selfish male-determining element favors the transition from hermaphroditism to androdioecy. Evolution.
Husse, L., S. Billiard, J. Lepart, P. Vernet and P. Saumitou-Laprade, 2013 A one-locus model of androdioecy with two homomorphic self-incompatibility groups: expected vs. observed male frequencies. Journal of Evolutionary Biology 26: 1269-1280.
Saumitou-Laprade, P., P. Vernet, C. Vassiliadis, Y. Hoareau, G. de Magny et al., 2010 A self-incompatibility system explains high male frequencies in an androdioecious plant. Science 327: 1648-1650.

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