Les bases génétiques de la variation morphologique quantitative dans une population de drosophiles – BiaPopGen

Les différences morphologiques entre les espèces peuvent trouver leur origine dans la variation génétique initialement disponible dans les populations de leur ancêtre commun. Pour établir un lien conceptuel entre ces deux échelles de temps évolutives - les populations et les espèces - en termes de mécanismes génétiques sous-jacents à la variation morphologique, nous comparons la variation de la pigmentation sur les ailes de mouches parmi des espèces de drosophiles étroitement apparentées, à la variation de la pigmentation dans une population de l'une de ces espèces. Nos travaux antérieurs brossent un tableau assez détaillé de l'origine génétique des différences inter-espèces, telles qu'une tache de pigmentation foncée à l'extrémité de l'aile. Le présent projet vise à décrypter l'origine génétique de la variation de la pigmentation des ailes au sein d'une population d'une seule espèce présentant une tache alaire, Drosophila biarmipes. Nos objectifs spécifiques sont les suivants
(i) évaluer la corrélation entre la diversité morphologique et génétique dans notre population
(ii) identifier des loci à l'échelle du génome qui sous-tendent la variation quantitative de la pigmentation de l'aile au sein d'une population,
(iii) évaluer le rôle de la variation régulatrice d'un gène de pigmentation d'intérêt particulier dans la modulation de la pigmentation de l'aile au sein d'une population.
Pour atteindre ces objectifs, nous proposons de combiner nos expertises en génétique des populations et en génétique quantitative (équipe française) et en génétique fonctionnelle et biologie évolutive du développement (équipe allemande). Nous organiserons notre recherche en trois tâches principales (WP). Dans un premier temps (WP1), nous évaluerons les paramètres génétiques (polymorphisme existant, héritabilité) de la population étudiée afin de définir un plan d'expérience optimal pour réaliser une cartographie génétique des loci impliqués dans la variation de la pigmentation alaire. Nous réaliserons ensuite une étude d'association à l'échelle du génome (GWAS) basée sur des génomes de mouches uniques (WP2). Pour maximiser la puissance du phénotypage, nous ferons la moyenne des phénotypes (pigmentation des ailes) de plusieurs spécimens dans la descendance de chaque mouche séquencée. Enfin (WP3), nous validerons l'implication des loci candidats identifiés dans la cartographie à l'aide d'études génétiques fonctionnelles. Nous examinerons en particulier le rôle présumé du gène "yellow" dans la variation de la pigmentation au niveau de la population, car nous avons récemment découvert que des variants présents au niveau de la zone régulatrice de ce gène expliquent la variation continue de la pigmentation de l'aile entre les espèces.
Nos efforts conjoints à l'interface de la génétique des populations et de l'Evo-Devo permettront de comparer la part génétique des changements entre les espèces à l'architecture génétique de la variation au sein des espèces.