Comparaison de l’expression génique entre les souches pures

FORMATION DES FAMILLES

   À l’automne 2009, à la station aquicole de l’UQAR-ISMER (Rimouski, QC), 37 géniteurs d’ombles de fontaine de souches résidentes et anadromes originaires de la rivière Laval à Forestville, QC, ont été utilisés afin de former 24 familles. Six familles anadromes, sept familles résidentes, six familles hybrides (anadrome-résident) et cinq familles hybrides (résident-anadrome) ont été produites. Ces familles sont de types demifrères, c’est-à-dire que lors de la formation des familles, un même père a été utilisé pour former 1 famille de lignée pure (ex: anadrome ~ et anadrome c3′) et 1 famille de type hybride (ex: résident ~ et anadrome c3′). Les géniteurs anadromes et résidents ont été élevés dans les mêmes conditions environnementales respectant la température, la salinité et la photopériode du milieu naturel. Après la fécondation, l’incubation des oeufs a été effectuée dans le noir à une température de 4 oC dans des clayettes séparées où l’éclosion a eu lieu et ceci afin d’éviter le mélange des familles. Les alevins ont été maintenus dans ces bassins jusqu’au moment où le marquage par la coupure des nageoires pelviennes en juillet 2010 a été possible, soit à un poids moyen d’environ un gramme. Les familles ont ensuite été placées aléatoirement dans 5 bassins de 500 L. Les conditions de densité optimales d’élevage ont été respectées soit un maximum de 30 kg de poisson par m3. Les alevins ont été nourris avec de la moulée commerciale avec des rations basées sur leur poids, leur âge et la température de l’eau selon les indications du fabriquant. Les coupures de nageoires ont été entretenues tous les 4 mois afin de ne pas perdre l’identification des familles. En mai 2011, les familles ont été marquées à nouveau avec des élastomères au niveau de l’oeil(rouge, bleu, vert et orange). Chaque famille avait alors un marquage unique qui a permis de refaire des groupes de familles au hasard pour les deux milieux expérimentaux testés.Chaque famill e a ainsi été séparée en deux lots égaux dans six nouveaux bassins de 500 L pour qu’ une première moitié (traitement 1 ou eau de mer) subisse un passage de l’eau douce à l’ eau de mer à raison de 2 %0 par jour jusqu’à l’obtention d’ une salinité de 280/00.La salinité étant vérifiée à l’aide d’un réfractomètre. La deuxième moitié (traitement 2 ou eau douce) a constitué le groupe témoin qui est demeuré en eau douce tout l’été.

Microscopie optique

   Une coloration au bleu de méthylène (0,01 %) et fuchsine basique (0,01 %) a été effectuée. Le médium utilisé pour le montage des lames étaient le Permount (Fisher Scientific). Des mesures ont été effectuées sur trois filaments différents ainsi que sur 10 lamelles sur chacun des filaments selon Audet et Wood (1993). Le comptage des cellules a été réalisé sous un microscope optique OL YMPUS BX 50 à un grossissement de 1025x en immersion. Les cellules à chlomre et les cellules à mucus ont été comptabilisées sur trois filaments choisis aléatoirement ainsi que sur 10 lamelles secondaires par filament pour un total de 30 lamelles par individu. Le nombre de cellules a été rapporté sur la distance mesurée et est exprimé en nombre de cellulesl200um. L’ensemble des distances sur les filaments et les lamelles a été mesuré avec le logiciel MOCHA (Jandel Scientific sur Windows 98). Un total de 64 poissons a été analysé incluant des animaux échantillonnés aux jours 0, 7 et 14 pour les souches pures seulement. Étant donné la similarité entre les deux souches, les hybrides n’ont pas été analysés.

Croissance

  L’ utilisation des ANOVAs à trois facteurs (Jour: 0, 3, 7 14 et 60; Traitement: Eau douce et Eau de mer; Forme: Anadrome, Résident, Résident-anadrome et Anadromerésident) pour l’analyse des données physiologiques complexifie la description des résultats. Pour simplifier sa compréhension, seulement les résultats les plus signifiants seront présentés sous la forme graphique, mais l’ensemble des résultats des analyses ANOVAs à trois facteurs pour l’ensemble des variables physiologiques sont présentés dans le Tableau 4. Les résultats obtenus montrent une croissance sur deux mois, celle-ci étant similaire que les animaux aient été élevés en eau douce ou en eau de mer (Tableau 4). Tel qu’attendu, il n’y a pas de différence significative de croissance entre les poissons qui ont été élevés en eau douce et eau de mer pour les jours ° (0 %0), 3 (6 %0), 7 (14 %0) et 14 (28 %0) du mois de juin (12,42 g ± 0,18; n = 758) (Figures 5 et 6). Les poissons échantillonnés en eau douce et en eau de mer au jour 60 ont une longueur et une masse significativement plus élevées que les poissons échantillonnés en début d’expérimentation . Nous avons également mis en évidence un effet forme pour le poids et la longueur soit un effet qui n’est pas affecté par les facteurs Jour ou Traitement. Effectivement, la croissance varie selon le type de souches et de croisements. Par conséquent, les poissons provenant du croisement anadrome-résident se démarquent des autres poissons avec une longueur significativement supérieure d’environ 5 % et en masse de 13 % par rapport aux poissons du croisement résident-anadrome et de ceux appartenant aux souches pures (Figures 7 et 8). Au début de l’été, l’indice hépato-somatique est demeuré stable chez tous les poissons qu’ils aient été élevés en eau douce ou en eau de mer (Figure 9). Cependant, à la fin de l’été, celui-ci est plus élevé chez les poissons qui ont été élevés en eau de mer que ceux qui sont demeurés en eau douce durant tout l’ été. De plus, on observe que les formes ne réagissent pas de la même façon au traitement eau de mer (Figure 10). En effet, les poissons appartenant à la souche pure anadrome conservent le même indice hépatosomatique en eau douce et en eau de mer après 60 jours alors que celui-ci est plus élevé pour les animaLL'( résidents et hybrides demeurés en eau de mer (Figure 10). En eau douce,les poissons qui appartiennent au croisement anadrome-résident ont un indice hépatosomatique qui est significativement inférieur à celui des poissons appartenant aux souches pures et ceux du croisement résident-anadrome.

Indicateurs osmotiques et hématologiques

  Les animaux échantillonnés au jour 0 (0 %0) au début du mois de juin avait un pourcentage d’hématocrite significativement plus élevé que ceux échantillonnées à la fin du mois de juin (Figure Il). Également, lorsque l’on compare les poissons qui sont demeurés en eau douce avec ceux qui ont été élevés en eau de mer, on constate que le pourcentage d’hématocrite est significativement plus élevé chez les animaux qui ont évolué en milieu salin (Figure 12).La concentration en hémoglobine chez les poissons ne varie pas selon qu’ils ont été élevés en eau douce ou en eau de mer (p = 0,14). Toutefois, on observe des différences de la concentration d’hémoglobine chez les animaux selon la journée d’échantillonnage et la forme (Figure 13). Chez les anadromes, la concentration d’hémoglobine est faible en début d’expérimentation puis augmente aux environs de 130 mg/ml lors des journées d’échantillonnage 14 et 60 (Figure 13). On observe sensiblement les mêmes variations de la concentration d’hémoglobine chez les poissons de la forme résidente à l’exception du jour 3 (6 %0) qui est plus élevé que le jour O. Chez les animaux qui proviennent d’un croisement hybride, on constate qu ‘il y a beaucoup de variations de la concentration d’ hémoglobine pour les différentes journées d’échantillonnage. Au jour 14, le croisement bybride anadrome-résident a une concentration d’hémoglobine autour de 130 mg/ml et elle augmente à la fin de l’été alors qu ‘elle est significativement plus élevée que chez les autres formes (Figure 13). On observe les mêmes variations pour le croisement résidentanadrome, on constate qu’en comparant avec le jour 0 en eau douce, l’hémoglobine est plus élevée au jour 3, au jour 14 et au jour 60. Au niveau de la concentration moyenne d’hémoglobine par globule rouge, on observe qu’il n’y a pas de différences chez les animaux qui ont été élevés en eau douce ou en eau de mer (Figure 14). En début d’expérimentation, le MCHC demeure semblable chez tous les poissons (Figure 14).

Nombre de cellules à chlorure sur les filaments et les lamelles branchiales

  Étant donné que pour les deux traitements eau douce et eau de mer, tous les animaux étaient en eau douce au jour 0, les données ont été regroupées dans un même groupe nommé « eau douce ». À noter qu ‘ une analyse statistique a quand même été réalisée au préalable pour tester la présence d’ un effet bassin, et aucune différence n’a été trouvée (p > 0,05). Au jour 7, seulement le traitement « eau de mer» a été échantillonné et analyséalors qu ‘au jour 14, les deux traitements « eau de mer» et « eau douce» ont été échantillonnés et analysés. À des fins de compréhension et de visualisation, des microphotographies ont été prises afin de voir l’emplacement des cellules au niveau de l’épithélium du filament branchial ainsi qu ‘au niveau de la lamelle respiratoire. De plus, les deux types cellulaires à l’étude soit les cellules à chlorure ou ionocytes et les cellules à mucus, y sont identifiés (Figures 18B, 19B et 20). Tout au long de l’ expérience, le nombre de cellules à chlorure diminue entre le premier jour d’échantillonnage et le dernier jour que ce soit au niveau des lamelles respiratoires ou des filaments branchiaux. Également, les résultats indiquent que les cellules à chlorure sont trois fois plus nombreuses sur les filaments branchiaux que sur les lamelles branchiales lorsque les nombres sont rapportés sur une même distance (Figures 21 et 22). Après 14 jours suivant le transfert en eau de mer, le nombre de cellules à chlorure sur les filaments branchiaux est significativement inférieur à celui observé en début d’expérience Gour 0) et ce pour les deux formes, résidente et anadrome (Figure 21). Ensuite, pour les lamelles respiratoires, on observe au jour 14 que le nombre de cellules à chlorure est significativement inférieur à celui observé au jour ° et ce, chez les deux souches pures de poissons. De plus, au jour 14, le nombre d’ionocytes sur les lamelles branchiales est significativement plus élevé en eau de mer qu’en eau douce (Figure 22).

Épaisseur du filament branchial et de la lamelle respiratoire

  L’utilisation des ANOVAs à deux facteurs sur les deux traitements séparés complexifie la description des résultats. Pour simplifier la compréhension, seulement les résultats les plus signifiants sont présentés sous la forme graphique mais l’ensemble des résultats des ANOY As sont présentés dans les tableaux 5 et 6. En eau douce, chez les deux formes de poissons, les filaments sont beaucoup plus épais au début de l’expérimentation (jour 0) qu ‘à la fin des deux semaines d’expérimentation et, au jour 14, l’épaisseur du filament est significativement supérieure en eau salée à celle observée en eau douce (Tableau 7).L’épaisseur de l’épithélium du filament suit les mêmes tendances que l’ épaisseur du filament. Ainsi, l’épithélium diminue significativement d’épaisseur entre les jours 0 et 14, en eau douce, chez les deux souches pures et l’épithélium est significativement plus épais en eau de mer qu ‘en eau douce au jour 14 (Tableau 7).Au niveau des lamelles respiratoires, sur les 14 jours de suivi, les modifications de l’épaisseur des lamelles branchiales sont similaires chez les deux souches pures que les animaux aient été en eau douce ou en eau de mer (Figure 23). En eau douce, on observe une diminution significative de l’épaisseur des lamelles branchiales entre le jour 0 et le jour 14. En eau de mer, au jour 14 (28 0/00), il Y a également une diminution significative de l’épaisseur des lamelles respiratoires. La diminution de l’épaisseur de la lamelle est donc semblable pour les deux traitements (Figure 23 ; Tableaux 5 et 6).

Table des matières

INTRODUCTION
MATÉRIEL ET MÉTHODE
2.1 FORMATION DES .FAMILLES
2.2 ÉCHANTILLONNAGE
2.3 HISTOLOGIE
2.3.1 Microscopie optique
2.3.2 Microscopie confocale
2.4 MESURES ANATOMIQUES ET PHYSIOLOGIQUES
2.5 EXPRESSION GÉNIQUE
2.6 TRAiTEMENT DES DONNÉES
RÉSULTA TS
3.1 COMARAISON PHYSiOLOGiQUE ENTRE LES DIFFÉRENTS CROISEMENTS (SOUCHES PURES ET INDIVIDUS HYBRIDES)
3.1.1 Croissance
3.1.2 Indicateurs osmotiques et hématologiques
3.2 COMPARAISON DE LA STRUCTURE DU TISSU BRANCHIAL ENTRE LES DEUX FORMES
3.2.1 Nombre de cellules à chlorure sur les filaments et les lamelles branchiales
3.2.2 Épaisseur du filament branchial et de la lamelle respiratoire
3.2.3 Autres mesures histologiques
3.3 COMPARAISON DE L’EXPRESSION GÉNIQUE ENTRE LES SOUCHES PURES
DISCUSSION
4.1 RÉPONSE DES DIFFÉRENTS CROlSEMENTS À UN TRANSFERT EN EAU DE MER À 28 %
4.2 COMPARAlSON DE LA STRUCTURE DU TISSU BRANCHIAL ET DE L’EXPRESSION DE GÈNES RELIÉS À L’APOPTOSE ENTRE RÉSIDENTS ET ANADROMES 
CONCLUSION GÉNÉRALE
ANNEXE 1
ANNEXE Il
ANNEXE III
ANNEXE IV
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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