WWW.DISSERTATION.XLIBX.INFO
FREE ELECTRONIC LIBRARY - Dissertations, online materials
 
<< HOME
CONTACTS



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 18 |

«Population genetics of Capercaillie (Tetrao urogallus) in the Jura and the Pyrenees: a non-invasive approach to avian conservation genetics Thèse de ...»

-- [ Page 1 ] --

FACULTÉ DE BIOLOGIE ET DE MÉDECINE

Département d’Écologie et Évolution

Laboratoire de Biologie de la Conservation

Population genetics of Capercaillie (Tetrao

urogallus) in the Jura and the Pyrenees: a

non-invasive approach to avian

conservation genetics

Thèse de doctorat ès sciences de la vie (PhD)

présentée à la

Faculté de Biologie et de Médecine

de l’Université de Lausanne

par

Sébastien Regnaut

Biologiste diplômé

de l’Université de Lund (Suède) Jury Prof. Jacques Hausser, Président et Rapporteur Dr Luca Fumagalli, Directeur de thèse Dr Pierre Taberlet, expert Dr Isabelle Dupanloup, experte Lausanne Ce travail est dédié à mon grand père Kléber Lagneaux qui m’a ini t ié e t i ntéressé aux choses de l ’espri t e t des sciences 1/180 S. Regnaut, 2004, PhD Thesis: Conservation genetics of Western Capercaillie 2/180 S. Regnaut, 2004, PhD Thesis: Conservation genetics of Western Capercaillie RÉSUMÉ  Le Grand tétras est un galliforme de montagne apparenté au faisan et au tétras lyre. Il est distribué de manière continue à travers la toundra et les montagnes de moyenne altitude en Europe de l’ouest. Toutefois, les populations d’Europe de l’ouest ont subi un déclin constant au cours des derniers siècles. Les causes de ce déclin sont probablement liées à l’activité humaine, telle que l’élevage ou le tourisme, qui ont engendré une modification et une fragmentation de l’habitat de l'espèce.

Malheureusement, les populations soumises à de forts déclins démographiques peuvent subir des effets génétiques (augmentation de la consanguinité et perte de diversité génétique) pouvant diminuer leur potentiel de reproduction et condui re irrémédiablement à l’extinction.

Cette thèse présente les analyses conduites dans le but d'estimer l’impact du déclin démographique des populations de Grand tétras sur l'étendue et la distribution de leur variabilité génétique dans le Jura et dans les Pyrénées.

Du fait de la législation locale protégeant les tétraonidés en général, mais également en raison de la biologie très cryptique du Grand tétras, l'ensemble des analyses de cette étude a été réalisé à partir de matériel génétique extrait des fientes (ou échantillonnage génétique non invasif).

Dans la première partie de l’étude, je détaille les protocoles d’extraction d’ADN et d’amplification par PCR modifiés à partir des protocoles classiques utilisant des échantillons conventionnels, riches en ADN.

L’utilisation d’ADN fécal impose des contraintes dues à la mauvaise qualité et à la faible quantité du matériel génétique à disposition dans les fientes. Ces contraintes ont pu être partiellement contournées en réalisant des répétitions multiples du génotypage afin d'obtenir un degré de fiabilité suffisante. J’ai également analysé les causes de la dégradation de l’ADN dans les excréments. Parmi les causes les plus communes, telles que l’activité bactérienne, l’hydrolyse spontanée et la dégradation enzymatique par les DNases libres, c’est ce dernier facteur qui apparaît comme étant la cause majeure et la plus rapide responsable de la dégradation de la qualité des échantillons. La rapidité de l’action enzymatique suggère que les plans d’échantillonnages de excréments sur le terrain pourraient être optimisés en les réalisant dans des conditions climatiques froides et sèches, favorisant ainsi l’inhibition des DNases.

3/180 S. Regnaut, 2004, PhD Thesis: Conservation genetics of Western Capercaillie La seconde partie de la thèse est une étude par simulation visant à déterminer la capacité du logiciel Structure à identifier les structures génétiques complexes et hiérarchiques fréquemment rencontrées dans les populations naturelles, et ce en utilisant différents types de marqueurs génétiques.

Les troisième et quatrième parties de cette thèse décrivent le statut génétique des populations résiduelles du Jura et des Pyrénées à partir de l'analyse de 11 loci microsatellites. Nous n'avons pas pu mettre en évidence dans les deux populations des effets liés à la consanguinité ou à la réduction de la diversité génétique. De plus, la différenciation génétique entre les patches d’habitats favorables reste modérée et corrélée à la distance géographique, ce qui suggère que la dispersion d’individus entre les patches a été importante au moins pendant ces dernières générations. La comparaison des paramètres de la diversité génétique avec ceux d’autres populations de Grand tétras, ou d’autres espèces proches, indique que la population du Jura a retenu une proportion importante de sa diversité originelle. Ces résultats suggèrent que le déclin récent des populations a jusqu’ici eu un impact modéré sur les facteurs génétiques et que ces populations semblent avoir conservé le potentiel génétique nécessaire à leur survie à long terme.

Finalement, en cinquième partie, l’analyse de l’apparentement entre les mâles qui participent à la parade sur les places de chant (leks) indique que ces derniers sont distribués en agrégats de manière non aléatoire, préférentiellement entre individus apparentés. De plus, la corrélation entre les distances génétique et géographique entre les leks est en accord avec les motifs d'isolement par la distance mis en évidence à d’autres niveaux hiérarchiques (entre patches d’habitat et populations), ainsi qu’avec les études menées sur d’autres espèces ayant choisi ce même système de reproduction.





En conclusion, cette première étude basée uniquement sur de l'ADN nucléaire aviaire extrait à partir de fèces a fourni des informations nouvelles qui n’auraient pas pu être obtenues par une méthode d’observation sur le terrain ou d'échantillonnage génétique classique.

Aucun oiseau n’a été dérangé ou capturé, et les résultats sont comparables à d’autres études concernant des espèces proches.

Néanmoins, la taille de ces populati ons approche des niveaux au dessous desquels la survie à long terme est fortement incertaine. La persistance de la diversité génétique pour les prochaines générations reste en conséquence liée à la survie des adultes et à une reprise du succès de la reproduction.

4/180 S. Regnaut, 2004, PhD Thesis: Conservation genetics of Western Capercaillie

ABSTRACT  

Capercaillie (Tetrao urogal l us) is a large grouse that is continuously distributed across the tundra and the mid-high mountains of Western Europe. However, the populations in Western Europe have been showing a constant decline during the last decades. The causes for this decline are possibly related to human activities, such as cattle breeding and tourism that have both led to habitat modification and fragmentation.

Unfortunately, populations that have undergone drastic demographic bottlenecks often go through genetic processes of inbreeding and loss of diversity that decrease their fitness and eventually lead to extinction.

This thesis presents the investigations conducted to estimate the impact of the demographic decline of capercaillie populations on the extent and distribution of their genetic variability in the Jura and in the Pyrenees mountains.

Because grouse are protected by wildlife legislation, and also because of the cryptic behaviour of capercaillie, all DNA material used in this study was extracted from faeces (non-invasive genetic sampling).

In the first part of my thesis, I detail the protocols of DNA extraction and PCR amplification adapted from classical methods using conventional DNA-rich samples. The use of faecal DNA imposes specific constraints due to the low quantity and the highly degraded genetic material available. These constraints are partially overcome by performing multiple genotyping repetitions to obtain sufficient reliability. I also investigate the causes of DNA degradation in faeces. Among the main degraders, namely bacterial activity, spontaneous hydrolysis, and freeDNase activities, the latter was pointed out as the most important according to our experiments. These enzymes degrade DNA very rapidly, and, as a consequence, faeces sampling schemes must be planned preferably in cold and dry weather conditions, allowing for enzyme activity inhibition.

The second part of the thesis is a simulation study aiming to assess the capacity of the software Structure to detect population structure in hierarchical models relevant to situations encountered in wild populations, using several genetic markers. The methods implemented in Structure appear efficient in detecting th e highest hierarchical structure.

The third and fourth parts of the thesis describe the population genetics status of the remaining Jura and Pyrenees populations using 11 5/180 S. Regnaut, 2004, PhD Thesis: Conservation genetics of Western Capercaillie microsatellite loci. In either of these populations, no inbreeding nor reduced genetic diversity was detected. Furthermore, the genetic differentiation between patches defined by habitat suitability remains moderate and correlated with geographical distance, suggesting that significant dispersion between patches was at work at least until the last generations. The comparison of diversity indicators with other species or other populations of capercaillie indicate that population in the Jura has retained a large part of its original genetic diversity. These results suggest that the recent decline has had so forth a moderate impact on genetic factors and that these populations might have retained the potential for long term survival, if the decline is stopped.

Finally, in the fifth part, the analysis of relatedness between males participating in the reproduction parade, or lek, indicate that capercaillie males, like has been shown for some other grouse species, gather on leks among individuals that are more related than the average of the population. This pattern appears to be due to both population structure and kin-association.

As a conclusion, this first study relying exclusively on nuclear DNA extracted from faeces has provided novel information that was not available through field observation or classical genetic sampling. No bird has been captured or disturbed, and the results are consistent with other studies of closely related species. However, the size of these populations is approaching thresholds below which long-term survival is unlikely. The persistence of genetic diversity for the forthcoming generations remains therefore bond to adult survival and to the increase of reproduction success.

6/180 S. Regnaut, 2004, PhD Thesis: Conservation genetics of Western Capercaillie

TABLE DES MATIÈRES 

–  –  –

10/180 S. Regnaut, 2004, PhD Thesis: Conservation genetics of Western Capercaillie

REMERCIEMENTS  

Je souhaite remercier les membres de Jury qui ont participé à la relecture de mon manuscrit et l’ont éclairé de commentaires avisés tant sur le fond que sur la forme.

Merci à Luca Fumagalli de m’avoir accueilli au sein de son laboratoire, de m’avoir fait profiter des ses connaissances et de son expérience.

Merci au Professeur Jacques Hausser pour avoir été le rapporteur de thèse, de m’avoir accueilli comme superviseur la première année, et aussi pour avoir été son assistant à l’enseignement pendant cinq ans.

Merci à Pierre Taberlet pour avoir participé à la mise au point des méthodes d’analyse génétique, et pour avoir collaboré à ma thèse tant pour la mise en route du projet que pour l’établissement de collaborations fructueuses avec des spécialistes du Grand Tétras. Grâce à son expérience, j’ai pu faire des progrès cruciaux aux moments opportuns et ai pu suivre des repères méthodologiques clairs et efficaces.

Merci enfin à Isabelle Dupanloup pour ses commentaires éclairés en génétique des populations, et pour son temps passé sur mes différents manuscrits. Merci pour son soutien et pour son aide scientifique précieuse et encourageante.

Je remercie aussi le Laboratoire de Biologie de la Conservation, ainsi que ses membres et sa direction pour m’avoir permis de débuter et mener à bien ce projet en mettant en œuvre les moyens techniques et financiers nécessaires.

Je remercie le Département d’Ecologie et Evolution, ses membres et sa direction de m’avoir accueilli comme enseignant et comme étudiant. Cet environnement m’a fourni les conditions de travail et l’encadrement scientifique du meilleur niveau. J’ai aussi profité de la renommée et de la qualité de notre département pour accéder à toutes les compétences dont j’ai eu besoin, à toutes les ressources matérielles et bibliographiques et à toutes les collaborations nécessaires aux avancées d’un tel projet. J’espère que le DEE continuera longtemps à apporter à d’autres chercheurs ce qu’il m’a apporté.

Un grand merci aussi aux étudiants de Biologie que j’ai connu aux cours de ces cinq années. Ils m’ont donné la mesure de l’importance du travail d’enseignement pour un chercheur. Ils m’ont aussi fourni un miroir qui m’a permis de me remettre souvent en question et, je l’espère, d’évoluer dans ma façon d’appréhender la biologie, le naturalisme et les relations de groupe. Je remercie en particulier les nombreux étudiants, souvent brillants et intéressants, avec lesquels j’ai pu collaborer au cours des travaux qu’ils ont effectué pour leur second cycle.

J’exprime encore des remerciements particuliers à Emmanuel Ménoni pour sa collaboration scientifique à ce projet. Cette collaboration a été nécessaire au cours des différentes phases de ma thèse. Je le remercie d’avoir mis à ma disposition une grande quantité d’échantillons et d’informations, ainsi que son excellente connaissance de la biologie des tétraonidés et des Pyrénées. Je le remercie enfin pour sa gentillesse, sa compétence, et pour m’avoir fait découvrir ses montagnes.

Je remercie Sébastien Sachot de m’avoir initié à la biologie du grand tétras et des tétraonidés en général, de m’avoir permis de réaliser mon échantillonnage et de m’avoir

–  –  –



Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 18 |


Similar works:

«Fluorinated and Trifluoromethylated Buckybowls Inaugural-Dissertation towards the academic degree Doctor rerum naturalium (Dr. rer. nat.) Submitted to the Department of Biology, Chemistry and Pharmacy, Freie Universität Berlin Bernd M. Schmidt, Berlin December 2012 In Gedenken an meine Großmutter Waltraut Vogi (✝28.08.2011) The present work was carried out under the supervision of Prof. Dr. Dieter Lentz from October 2009 to December 2012 at the Institute of Chemistry and Biochemistry, at...»

«169 Research Journal of Agriculture and Biological Sciences, 7(2): 169-173, 2011 ISSN 1816-1561 This is a refereed journal and all articles are professionally screened and reviewed ORIGINAL ARTICLES The Impact of Applying Some Hygienic Practices on Raw Milk Quality in Khartoum State, Sudan Mohamed Osman Mohamed Abdalla and Fatima Mahdi Magzoub Elhagaz Department of Dairy Production, Faculty of Animal Production, University of Khartoum, Shambat P.O. Box 32, Postal Code 13314, Khartoum North,...»

«BRAIN DIVERSITY DEVELOPS EARLY: A STUDY ON THE ROLE OF PATTERNING ON VERTEBRATE BRAIN EVOLUTION A Dissertation Presented to the Academic Faculty By Jonathan Blaylock Sylvester In Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree Doctor of Philosophy in Biology Georgia Institute of Technology December 2011 Copyright © Jonathan Blaylock Sylvester BRAIN DIVERSITY DEVELOPS EARLY: A STUDY ON THE ROLE OF PATTERNING ON VERTEBRATE BRAIN EVOLUTION Approved by: Dr. J. Todd Streelman, Advisor School...»

«New Search | View Folder | Preferences | Help UNIV OF TEXAS AT AUSTIN 25 of 41 Result List | Refine Search Print E-mail Save Folder has 0 items. Formats: Citation HTML Full Text Title: MISLEADING MATH ABOUT THE EARTH, By: Rennie, John, Scientific American, 00368733, Jan2002, Vol. 286, Issue 1 Database: Academic Search Premier Science defends itself against The Skeptical Environmentalist MISLEADING MATH ABOUT THE EARTH Critical thinking and hard data are cornerstones of all good science....»

«THE FOOD AND DRUG ADMINISTRATION Meeting of The Vaccines and Related Biological Products Advisory Committee (VRBPAC) Open Session February 28, 2012 FDA White Oak Campus Building 31 Silver Spring, MD Proceedings by: CASET Associates, Ltd. Fairfax, Virginia 22030 (703) 266-8402 TABLE OF CONTENTS Call to Order and Opening Remarks/Conflict of Interest Statement Robert Daum, Donald Jehn 1 Topic 1: Presentation of Laboratory of Mycobacterial Diseases and Cellular Immunology 5 Overview of...»

«NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES JAMES MATHER SPRAGUE 1916– 2002 A Biographical Memoir by ALAN C. ROSENQUIST AND S. MURRAY SHERMAN Any opinions expressed in this memoir are those of the authors and do not necessarily reflect the views of the National Academy of Sciences. Biographical Memoir COPYRIGHT 2007 NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES WASHINGTON, D.C. JAMES MATHER SPRAGUE August 31, 1916–December 22, 2002 BY ALAN C. ROSENQUIST AND S. MURRAY SHERMAN J Professor of Cell and Developmental Biology...»

«1 Final Report San Diego County Eye Gnat Research and Education Project 2010 Biology and Control of the Eye Gnat Liohippelates collusor James A. Bethke, Bryan Vander Mey, and Irma DeBonis UCCE San Diego, 151 E. Carmel Street San Marcos, CA 92078 2 CONTENTS Project Leaders, Objectives, and Background 3 Introduction 4 Executive Summary 5-6 Management Practices Recommended for Eye Gnat Population Reduction In Jacumba Based on Research Conducted During 2008-2009 6-9 JACUMBA STUDIES ON THE...»

«Postharvest Biology and Technology, 3 (1993) 225-233 225 © 1993 Elsevier Science Publishers B.V. All rights reserved 0925-5214/93/$06.00 POSTEC 01057 Phenolic metabolism and ethanolic fermentation of intact and cut lettuce exposed to CO2-enriched atmospheres * Mila M a t e o s a, D a n g y a n g Ke a, M a r i t a Cantwell b, a n d A d e l A. K a d e r a a Department of Pomology and b Department of Vegetable Crops, University of California, Davis, CA, USA (Accepted 7 May 1993) ABSTRACT Intact...»

«BIBLIOGRAPHY BIBLIOGRAPHY Aaberg, S. and W. Tallbull. 1993 Northern Cheyenne Ethnobotany of the Tongue River Reservoir Area. Report for Morrison-Maierle Environmental. Helena, MT. Aaberg, S.A., R. Hanna, C. Crofutt, J. Green, and M. Vischer. 2006 Miles City Resource Management Plan (RMP) and Environmental Impact Statement (EIS) Class I Overview of Paleontological & Cultural Resources in Eastern Montana (March 2006). Prepared by Aaberg Cultural Resource Consulting Service under subcontract to...»

«Doctoral Thesis Improving de novo model quality and its application in ab initio phasing Rojan Shrestha A Dissertation Presented By Rojan Shrestha Submitted to The Graduate School of Frontier Sciences of the University of Tokyo in partial fulfillment of the requirements for the degree of DOCTOR OF PHILOSOPHY August 2014 Department of Computational Biology Abstract De novo models are computationally predicted three-dimensional models of the given proteins using only amino acids sequence...»

«CURRICULUM VITAE 1/2011 Mark Joseph Zoran Associate Professor of Biology and Neuroscience Adjunct Associate Professor of Psychology Associate Dean of Graduate Studies, College of Science ADDRESS: Home: Office: 3942 Parrot Cove Department of Biology College Station, TX 77845 Texas A&M University (979) 776-2726 College Station, TX 77843-3258 (979) 845-8099 FAX: (979) 845-2891 Email: zoran@mail.bio.tamu.edu PERSONAL DATA: Born, Mark Joseph Zoran, 6 January 1957, Spring Valley, Illinois Married,...»

«WHO/IVB/06.13 WHO/CDS/EPR/GIP/2006.1 V ORIGINAL: ENGLISH Global pandemic influenza action plan to increase vaccine supply Immunization, Vaccines and Biologicals Epidemic and Pandemic Alert and Response WHO/IVB/06.13 WHO/CDS/EPR/GIP/2006.1 V ORIGINAL: ENGLISH Global pandemic influenza action plan to increase vaccine supply Immunization, Vaccines and Biologicals Epidemic and Pandemic Alert and Response The Department of Immunization, Vaccines and Biologicals and the Department of Epidemic and...»





 
<<  HOME   |    CONTACTS
2016 www.dissertation.xlibx.info - Dissertations, online materials

Materials of this site are available for review, all rights belong to their respective owners.
If you do not agree with the fact that your material is placed on this site, please, email us, we will within 1-2 business days delete him.