Tremplin-ERC (7) 2019 - Tremplin-ERC (7) 2019

Génomique évolutive de la royauté chez les fourmis hybridogénétique du genre Messor – RoyalMess

Résumé de soumission

La royauté des insectes sociaux est typiquement acquise environnementalement plutôt que déterminée
génétiquement. Cependant, ce n'est pas le cas dans un système de reproduction exceptionnel : l'hybridogenèse
sociale. Ici, deux lignées royales de fourmis ne peuvent produire que des reines par leurs propres moyens et
doivent s'hybrider pour produire des ouvrières. Ben que plusieurs évolutions convergentes vers ce mode de
reproduction aient été découvertes, son origine évolutive reste mystérieuse. Ce projet ambitionne de la révéler en
répondant à trois questions.

1. Prévalence de l'hybridogenèse sociale : J'utiliserai des données génomique pour identifier de nouvelles occurrences d'hybridogénèse sociale chez environ 500 espèces de fourmis, à la recherche de déterminants écologiques potentiels (par exemple climat ou régime alimentaire) qui pourraient favoriser l'évolution vers la détermination génétique de caste.

2. Histoire évolutive des lignées royales : J'utiliserai la génomique des populations dans trois paires de lignées royales de Messor pour retracer leur origine évolutive. Pour cela, je développerai une nouvelle méthode ABC pour cartographier les introgressions et les balayages sélectifs le long des génomes afin de détecter des événements d'hybridation passés ou la fixation potentielle d'élément génétiques égoïstes biaiseurs de castes.

3. Identifier les gènes de castes : J'utiliserai la transcriptomique comparative dans les embryons de fourmis pour identifier les gènes différentiellement exprimés entre les castes avant toute différentiation morphologique. Les gènes candidats seront validés expérimentalement par i) des accouplements contrôlés entre des reines de lignée pure et des mâles recombinants produits en laboratoire et ii) l'édition du génome par via la technologie CRISPR-Cas9.

En cas de succès, ce projet permettra de révéler comment la royauté des fourmis, un exemple emblématique de plasticité phénotypique, peut devenir génétiquement déterminée.

Coordination du projet

Jonathan Romiguier (Institut des Sciences de l'Evolution de Montpellier)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

ISEM Institut des Sciences de l'Evolution de Montpellier

Aide de l'ANR 119 556 euros
Début et durée du projet scientifique : décembre 2019 - 24 Mois

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