Accident génétique

chap 3 :  Des mécanismes de diversification des êtres vivants

Atelier : accident génétique et formulation d’espèces

Problème à résoudre : Qu’est ce que la polyploïdisation et comment peut-elle contribuer à la diversification des génomes ?

Pour répondre à ce problème nous allons étudier plusieurs espèces de Spartina.

Ensuite nous allons chercher à comprendre l'origine de l’espèce Spartina Anglica fertile sachant qu'elle est issue d'une espèce hybride stérile .

Nous savons que la Spartina Maritima été observé depuis 1800 en Angleterre et que son génome est 2n=60; la Spartina Alterniflora a été introduite en Angleterre en 1829  , son génome est 2n=62. Ces 2 plantes étant d’espèces différentes leur fécondation à aboutit à une nouvelle espèce hybride Spartina Townsenddi , qui est elle même à l’origine d’une nouvelle espèce la Spartina Anglica.

[pic 1]

Nous avons d'abord commencé à étudier le croisement entre l'espèce Maritima initiale à n=60 et l’espèce Alterniflora  introduite à n=62, donc un croisement entre 2 espèces différentes. Ce croisement est à l'origine d'une nouvelle espèce hybride stérile Spartina Townsendii n+n=61 qui peut se reproduire via une reproduction asexué mais dont la méiose est impossible car les chromosomes ne peuvent pas s'apparier (chaque chromosome n’est présent qu’en un unique exemplaire). Cependant  le doublement accidentel des chromosomes (dont la cause peut-être la non séparation des chromatides au cours d’une mitose) permet de rétablir les paires de chromosomes homologues. La méiose redevient possible, elle est  alors à l’origine d’une nouvelle espèce hybride fertile, l’espèce Spartina Anglica à 2n=122. Le processus qui a permit la création de cette nouvelle espèce s’appelle la polyploïdisation; nous pouvons donc dire que la Spartina Anglica est une plante diploïde puisqu'elle possède 2 lots complets de chromosomes parentaux. Nous pouvons ajouter qu’elle est allopolyploïde car elle résulte de l’addition du génome des deux espèces parentales différentes Spartina maritima et Spartina Alterniflora.

Ce résultat est vérifié par l’électrophorèse qui nous montre que Spartina Anglica possède à la fois le génome de l’espèce Spartina Alterniflora et celui de l’espèce Spartina Maritima.

[pic 2][pic 3]

Ainsi de manière plus général, deux individus appartenant à des espèces différentes peuvent s’hybrider. Le descendant hérite alors d’un lot chromosomique de chaque parent. Comme les chromosomes proviennents d’espèces différentes, ils ne se sont pas homologues et leur appariement en méiose et donc impossible. Ceci explique la stérilité fréquente des hybrides. Si un événement accidentel de doublement des chromosomes suit une hybridation, chaque chromosome retrouve un homologue. La méiose redevient possible (avec un nombre de chromosome deux fois plus élevé) et la fertilité de l’espèce est rétablie.

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