Structure génétique et physiologie évolutive chez le mysidacé Boreomysis nobilis

Marcil, Catherine (2022). Structure génétique et physiologie évolutive chez le mysidacé Boreomysis nobilis. Mémoire. Rimouski, Université du Québec à Rimouski, Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER), 57 p.

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Résumé

RÉSUMÉ : Le changement du niveau marin et les changements climatiques associés à la fin du Pléistocène ont participé à limiter la dispersion de certaines populations d'espèces marines, ce qui a pu entraîner leur isolement. Les populations isolées ont pu diverger au niveau de leur structure génétique et de leur phénotype métabolique d'origine et devenir des reliques glaciaires. Nous avons relevé des indices suggérant que la population du mysidacé arctique Boreomysis nobilis G. O. Sars, 1879 retrouvée dans le fjord du Saguenay (Québec, Canada) serait une relique glaciaire. La diversité et la structure génétique ainsi que le phénotype métabolique de la population du Saguenay ont été comparés avec des individus issus de différentes régions arctiques du point de vue de la diversité et de la structure de deux gènes mitochondriaux, soit la sous-unité I du cytochrome c oxydase et la sous-unité 5 de la nicotinamide déshydrogénase. La réponse métabolique à la température a également été évaluée par la mesure de l'activité d'enzymes clés, soit la citrate synthase (CS) et la lactate déshydrogénase (LDH), à la suite de l'exposition de tissus préservés à une gamme de températures. Une signature génétique différente que celle retrouvée dans les régions arctiques a d'ailleurs été décelée dans la population du Saguenay, ce qui soutient l'hypothèse selon laquelle la population du Saguenay serait une relique glaciaire. Les données génétiques ont révélé que les individus retrouvés dans les régions analysées ont probablement traversé le dernier maximum glaciaire au sein de refuges distincts. La distance génétique et la diversité étaient plus élevées et les fréquences haplotypiques étaient différentes au sein de la population du Saguenay comparativement aux régions arctiques, mais aucun indice d'expansion récente des populations n'a été observé. Les individus du Saguenay avaient également un taux moyen d'activité enzymatique généralement plus élevé, ainsi qu'un rapport CS : LDH ayant une tendance négative significativement plus élevée. Aucune différence n'a toutefois été observée au niveau des points de rupture (breakpoints) pour les deux enzymes analysées. Nous présentons ici les premières données empiriques, à notre connaissance, qui soutiennent que la population de B. nobilis du Saguenay serait une relique glaciaire. -- Mot(s) clé(s) en français : Relique glaciaire, structure génétique, métabolisme énergétique, arctique canadien, Saguenay, mysidacea, Boreomysis nobilis. --
ABSTRACT : Global sea level and climatic changes associated with the end of the Pleistocene have represented ecological barriers to population dispersal and thus resulted in their isolation. Populations isolated by sea level changes and the resulting geophysical impacts on the marine environment can diverge from their original genetic and phenotypical state and become glacial relicts. Here we investigated insights of local acclimatization to temperature in a putative relict population of the Saguenay Fjord (Quebec, Canada) of the Arctic opossum shrimp Boreomysis nobilis G. O. Sars, 1879. We determined the level of differentiation among the genotypes and the metabolic phenotypes of B. nobilis from the Saguenay Fjord and the Canadian Arctic. This was assessed by mtDNA diversity and structure analyses, along with metabolic response to temperature, as inferred by the activity of key enzymes following the exposure of preserved tissues to a range of temperature. Genetic data revealed that the specimens originating from analyzed regions probably survived the last glacial maximum within distinct refugia. Integrating genetic and metabolic proxies, we showed that the Saguenay Fjord population displayed slight but significant differences when compared to analyzed Arctic B. nobilis. Furthermore, a unique genetic signature was found in the putative relict population. This evidence is consistent with the hypothesis that the Saguenay Fjord population is indeed a glacial relict. Genetic distance, diversity and haplotype frequencies were greater within the Saguenay Fjord population when compared to Arctic regions, but no indication of population expansion was observed. The distinctiveness of the Saguenay Fjord population was also underlined at the metabolic level, as individuals of this region had a generally higher mean enzyme activity rate, which represent an indication of local metabolic acclimatization to warmer temperature, along with a CS:LDH ratio showing a steeper negative slope. No difference was observed in thermal response of metabolic activity by breakpoint analysis for any analyzed enzyme. However, mean enzyme activity ratios displayed the significantly steepest negative slope in individuals from the Saguenay Fjord when compared to the slopes obtained from Arctic B. nobilis. Here we present the first empiric evidence that the Saguenay Fjord population of B. nobilis is a glacial relict. -- Mot(s) clé(s) en anglais : Glacial relict, genetic structure, metabolism, phenotype, Canadian Arctic, Saguenay, mysidacea, Boreomysis nobilis.

Type de document :	Thèse ou mémoire de l'UQAR (Mémoire)
Directeur(trice) de mémoire/thèse :	Winkler, Gesche
Co-directeur(s) ou co-directrice(s) de mémoire/thèse :	Calosi, Piero
Information complémentaire :	Mémoire présenté dans le cadre du programme de maîtrise en océanographie en vue de l'obtention du grade de maître ès sciences.
Mots-clés :	Mysidés; Mysidacés; Boreomysis nobilis; Saguenay (Québec); Canada (Nord); Arctique canadien; Génétique des populations; Physiologie; Évolution; Relique glaciaire.
Départements et unités départementales :	Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER) > Océanographie
Déposé par :	DIUQAR UQAR
Date de dépôt :	02 mars 2023 19:01
Dernière modification :	02 mars 2023 19:01
URI :	https://semaphore.uqar.ca/id/eprint/2112

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