Le genre Quercus, communément appelé chênes, est l’un des genres les plus évolutifs de l’hémisphère nord en termes de diversité des espèces, de biomasse et d’aire de répartition. Les chênes peuvent généralement vivre jusqu’à quelques centaines d’années et, au cours de leur longue durée de vie, ils présentent une tolérance élevée à diverses menaces abiotiques et biotiques. Pendant ce temps, les chênes sont également bien connus pour leur vaste flux de gènes interspécifiques, qui est censé être utile pour leur large dispersion. Ces traits font de Quercus un genre idéal pour étudier l’introgression adaptative.
Récemment, l’équipe de recherche dirigée par le professeur Chen Jun du Zhejiang University College of Life Sciences a publié un article intitulé « Analyses à l’échelle du génome de l’introgression entre deux espèces de chênes asiatiques sympatriques » dans Écologie de la nature et évolution. Leurs recherches se sont concentrées sur deux espèces de chênes asiatiques sympatriques de larges aires de répartition – Quercus acutissima et Q. variabili – pour explorer comment l’introgression peut aider à s’adapter rapidement à diverses conditions environnementales.
Dans cette étude, Ph.D. les étudiants ont collecté des échantillons dans 15 provinces de Chine et ont généré un assemblage génomique au niveau chromosomique de reséquences génomiques de population de haute qualité et de données de transcriptome pour étudier la corrélation entre les modèles d’introgression, le taux de recombinaison, les variations génétiques de l’adaptation locale et l’expression des gènes régulation.
Les régions introgressées à travers le génome se sont avérées principalement déterminées par la divergence génétique et les conditions environnementales. Plus leur environnement est similaire, plus les deux espèces de chêne sont susceptibles d’échanger dans les mêmes régions génomiques. Des mutations introgressées adaptatives ont été maintenues par sélection naturelle dans quatre longues étendues chromosomiques en raison d’un taux de recombinaison supprimé, qui peut être causé par des inversions chromosomiques induites par l’insert d’éléments transposables. La plupart des mutations introgressées adaptatives étaient localisées dans des éléments cis-régulateurs formés par des insertions de TE et modifiaient le niveau d’expression génique en réponse à un stimulus environnemental. En résumé, des conditions environnementales similaires ont conduit à des échanges génétiques similaires et à des profils d’expression similaires entre les chênes.
Cette étude apporte un nouvel éclairage sur les mécanismes génétiques de l’introgression et de l’adaptation environnementale chez les espèces sympatriques.
Ruirui Fu et al, Analyses pangénomiques de l’introgression entre deux espèces de chênes asiatiques sympatriques, Écologie de la nature et évolution (2022). DOI : 10.1038/s41559-022-01754-7
Fourni par l’Université du Zhejiang