UNIVERSITE DE BOURGOGNE THÈSE Yongbo LIU - Université de ...

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Snow et al. 2003; Halfhill et al. 2005; Campbell et al. 2006). Lorsque des plantes résistantes colonisent une population sensible, ou lorsque le transgène donnant la résistance est transmis à des populations sauvages, la compétition entre les plantes résistantes et sensibles va affecter la biologie de la population. A cause de l’avantage lié à la résistance, les plantes résistantes vont s’approprier une partie supplémentaire des ressources locales, entraînant ainsi un développement réduit des plantes sensibles. La relation entre les deux types évoluera avec leur proportion car le paysage compétitif de chaque individu va évoluer en conséquence. Ceci varie bien sûr avec le niveau des ressources, les pressions de sélection exercées par les herbicides, les insectes ou les maladies. Sur le long terme, la persistance des transgènes dans une population sauvage pourrait conduire à des modifications de leur structure et de leur dynamique et altérer leur potentialité d’évolution. La coexistence ou non des types résistant et sensible pourrait entraîner une meilleure exploitation des ressources du milieu, ou au contraire être nuisible à la productivité de la population. On peut aussi se demander si des caractéristiques morphologiques importantes pour l’écologie des espèces peuvent être affectées concernant la reproduction (dates de floraison, pollinisation, forme et attractivité des fleurs), la survie (type de fruit, conditions de germination). L’étude de tels effets sur le long terme est très difficile pour des raisons de limitation dans le temps et d’absence de matériel sauvage transgénique approprié. La modélisation serait une alternative à l’expérimentation, mais il faut alimenter le modèle avec des paramètres dont on ne dispose pas. En revanche, la recherche de populations anciennement introgressées par des gènes de plantes cultivées pourrait nous permettre une telle analyse. Dans notre travail, nous avons essayé d’aborder ces questions par les deux extrémités du scénario de l’introgression de caractéristiques d’une culture transgénique dans une espèce sauvage apparentée : l’implantation initiale, et la recherche des conséquences finales. Nous avons choisi le colza, Brassica napus, comme exemple de culture transgénique car il produit beaucoup de pollen et son hybridation avec plusieurs Brassicées sauvage est connue, et des résistances à un herbicide et aux insectes étaient disponibles. Le choix de Brassica juncea comme cible sauvage a été motivé par sa présence à l’état de population sauvage en Chine, et donc d’un besoin de connaissance à son sujet. Après un 13
chapitre 1 dressant l’état des connaissances sur les flux de gènes chez le colza, nous avons abordé les questions suivantes que nous avons présentées sous la forme d’articles : 1) Est-ce que la petite taille des semences hybrides représente un obstacle au flux de gène (Chapitre 2.2) ? 2) De quelle manière le croisement B. napus x B. juncea permet-il de diffuser et d’implanter les transgènes dans les champs (Chapitre 2.3) ? 3) Qu’elle est le bénéfice de la résistance aux insectes pour l’individu et pour la population : en simulant l’herbivorie (Chapitre 3.2 et 3.3) ou en expérimentation avec les insectes (Chapitre 3.4) 4) Est-ce que des traces d’introgressions anciennes peuvent être détectées chez des populations sauvages et quelles conséquences (Chapitre 4) 14
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Statistical analysis Mean values ar
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Characteristics of the backcrosses
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Table 2.7. Mean (±95% CL) of plant
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plants w ith B. napus morphology t
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Productivity of the resistant proge
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References [1] A .A. Snow, D .A. A
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insight into adaptive life-history
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CHAPTER 3 EFFETS DE LA RESISTANCE A
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3.2 A rticle 3 : S imulation d e l
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compétition et le devenir des popu
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difficult to predict. Similarly, it
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herbivores than when exposed to Bt
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Letourneau D .K., H agen J .A., 200
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Germination rate 0.6 0.5 0.4 0.3 0.
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3.3 Article 4: Compétition entre p
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Introduction The invasion of transg
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Whether a popul ation w ill e volve
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while ensuring that the same ratio
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silique number, seed number, seed w
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Our ga rden e xperiments s howed t
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experiment, harsh growth conditions
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References Agrawal AA. 2004. R esis
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density- dependent c osts of vi ral
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Table 3.5. F values of the analysis
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Fig. 3.4. Examples of experimental
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Flowering date Seed weight Biomass
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No. viable seeds Biomass 50000 4000
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Photo 3.3. Cotton bollworm (Helicov
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Introduction Spontaneous introgress
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screening as transgenic BC2 (trBC2)
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2002), but certain studies showed n
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Acknowledgements We t hank Z hixi T
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92, 368-374. Rieseberg, LH, and Bur
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Table 3.10. F-values of three-way A
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Seed number Biomass 140 120 100 80
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CHAPTER 4 RECHERCHE DES CONSEQUENCE
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Photo 4.1. Wild radish in a herbici
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Introduction Plant divergence is ge
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or t he popul ation of wild r adish
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estimated. All the seeds of every h
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Field experiment Number of siliques
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aphanistrum from hybrids and R. sat
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competition diminished the differen
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Conner, J. K., Rice A. M., Stewart
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Rattenbury J A. 1962. C yclic h ybr
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Emergence rate Plant weight No.of a
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Dans l e cas d es p remières gén
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REFERENCES Abbott RJ, Comes HP.2007
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Bing D J, D owney R K and R akow G
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carinata and Brassica rapa. Plant B
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Hybridisation within Brassica and a
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etween weedy Brassica rapa and oils
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Hybridization between oilseed rape
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Nosil P. 2008. Speciation with gene
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Thalmann C, Guadagnuolo R, Felber F
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Zheng XM and Ge S. 2010. Ecological
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Transgenic F1 produced higher bioma
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