Effet d'un stress thermique chronique et de la sélection génétique sur la réponse métabolique et transcriptomique d'ombles de fontaine juvéniles (Salvelinus fontinalis)

Jourdain Bonneau, Christophe (2022). Effet d'un stress thermique chronique et de la sélection génétique sur la réponse métabolique et transcriptomique d'ombles de fontaine juvéniles (Salvelinus fontinalis). Mémoire. Rimouski, Université du Québec à Rimouski, Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER), 66 p.

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Résumé

RÉSUMÉ : Plusieurs espèces de salmonidés sont particulièrement vulnérables aux changements de températures aigus et chroniques causés par le réchauffement climatique. L'omble de fontaine (Salvelinus fontinalis), espèce à forte valeur économique, est une espèce d'eau tempérée présente dans une multitude de cours d'eau en Amérique du Nord et elle est considérablement touchée par la hausse de la température actuelle. Plusieurs souches d'ombles de fontaines existent au Québec et sont utilisées en aquaculture. Certaines ont été soumises à une sélection génétique rigoureuse afin de promouvoir leur croissance, de retarder leur maturation sexuelle et ainsi d'améliorer le rendement des aquiculteurs. Dans le cadre de notre recherche, nous avons employé des ombles de fontaines provenant d'une lignée sous sélection dirigée et d'une lignée contrôle afin de déterminer si une hausse chronique de la température de l'eau les impacterait de la même manière. Pour ce faire, nous avons soumis des individus à différentes températures (15, 17 et 19 °C) pendant 35 jours, puis nous avons mesuré la variation de certains paramètres de croissance dont le taux de croissance spécifique en poids et longueur, la variation du facteur de condition Fulton et l'indice gonado-somatique. Nos résultats indiquent que la température n'affecte que le taux de croissance en longueur et le facteur de condition Fulton. Nous avons également étudié la réponse métabolique grâce à un système de respirométrie à débit intermittent en quantifiant les taux métaboliques standard (SMR) et maximal (MMR) ainsi que le registre aérobie (AS). Suite à l'exposition aux températures expérimentales, nous avons observé des différences au niveau du MMR et de AS qui ont augmenté à 17°C et chuté à 19°C. Nous avons aussi noté des différences du SMR en fonction de la lignée des individus. Nous avons finalement mesuré l'expression de divers gènes impliqués dans la réponse au stress, la croissance et le métabolisme aérobie. Nos résultats ont révélé des effets de la température au niveau de l'expression relative de Cox, hsp90, IGF1r, Caspase 9 et SOD. L'analyse trancriptomique a également montré des effets spécifiques à la lignée pour l'expression de IGF1, IGF1r, Caspase 9, Catalase, LDH, Myogénine, SOD et PK. Globalement, nos résultats suggèrent que la souche sous sélection répond mieux à une hausse de la température du milieu et que même en présence de stress thermique, elle conserve ses caractéristiques attrayantes pour les producteurs. -- Mot(s) clé(s) en français : Salvelinus fontinalis, écophysiologie, stress thermique chronique, expression génétique, respirométrie, métabolisme, croissance, souches. --
ABSTRACT : Many salmonid species are particularly susceptible to chronic and acute temperature changes caused by global warming. The brook charr (Salvelinus fontinalis) is a salmonid species present in many water bodies across North America that has considerable economic impact and has been shown to be vulnerable to the warming of ecosystems it inhabits. In Quebec, different strains of brook charr are used in the aquaculture industry. Some of these strains have undergone artificial selection programs to delay sexual maturation and enhance growth in order to increase production yields. Our research aimed to study the differences in metabolic and transcriptomic responses of a chronic heat stress on a control and selected strain of brook trout. We exposed individuals at different temperatures for 35 days (15, 17 and 19 °C) and then measured the variation of some growth parameters such as mass and length growth rates, the Fulton condition factor and the gonado-somatic index. Our results indicate that temperature influenced the growth rate (in length) and the Fulton condition factor. We then evaluated the metabolic response by quantifying the standard (SMR) and maximal metabolic rate (MMR) along with the aerobic scope (AS) by using an intermittent-flow respirometry system. Temperature affected MMR and AS; both were higher in fish reared at 17°C, while they decreased in fish maintained at at 19°C. SMR was only affected by the strain. Finally, we evaluated the relative expression of genes involved in the stress response, aerobic metabolism, and growth. Rearing temperature had an effect on the relative expression of Cox, hsp90, IGF1r, Caspase 9 et SOD. Our analysis also showed that the strain influenced the relative expression of de IGF1, IGF1r, Caspase 9, Catalase, LDH, Myogénine, SOD et PK. Globally, our results show that the selected strain kept its attributes, even when exposed to potentially stressful temperatures. This strain was also able to cope more effectively with the oxidative stress caused by the rise in temperature. -- Mot(s) clé(s) en anglais : Salvelinus fontinalis, ecophysiology, chronic thermic stress, gene expression, respirometry, metabolism, growth, strain.

Type de document :	Thèse ou mémoire de l'UQAR (Mémoire)
Directeur(trice) de mémoire/thèse :	Audet, Céline
Co-directeur(s) ou co-directrice(s) de mémoire/thèse :	Deslauriers, David
Information complémentaire :	Mémoire présenté dans le cadre du programme de maîtrise en océanographie en vue de l'obtention du grade de maître ès sciences (M. Sc.).
Mots-clés :	Omble de fontaine; Salvelinus fontinalis; Juvéniles; Écophysiologie; Métabolisme; Croissance; Chaleur; Effets physiologiques; Expression génique; Transcriptomique.
Départements et unités départementales :	Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER) > Océanographie
Déposé par :	DIUQAR UQAR
Date de dépôt :	16 juin 2023 14:42
Dernière modification :	16 juin 2023 14:42
URI :	https://semaphore.uqar.ca/id/eprint/2105

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