ETUDE GENETIQUE ET CONSERVATION
Dans le passé, la biologie de conservation a été concentrée sur l’écologie mais actuellement elle nécessite beaucoup les approches génétiques (Avise et Hamrick, 1996). La génétique de conservation est une importante discipline qui permet de déterminer la catégorie taxonomique d’une espèce (Hubby et Throckmorton, 1965, Avise, 1994) et d’estimer les paramètres génétiques de la population telles que l’hétérozygotie, le nombre d’allèle, la diversité génétique, le degré de consanguinité, la différenciation, la structure de la population (Frankham et al, 2003) ce qui mettent en place l’importance de la protection de l’habitat pour la conservation d’une population (Tilman et al, 1994) afin qu’il y aura échange de flux génique entre les différentes populations afin de maintenir la diversité génétique et d’éviter l’augmentation du taux de consanguinité. En effet les paramètres génétiques font partie des requêtes pour la conservation de la diversité biologique (Mc Neely et al, 1990).
La dégradation de l’habitat conduit à l’augmentation de l’isolement des populations régionales et une perte de la diversité génétique (Leberg et al. 1994). Ainsi l’isolement des populations limite les échanges des matériels génétiques entre populations; les espèces possédant une basse diversité génétiques sont particulièrement vulnérables à l’extinction (Pimm et Askins, 1995) et la baisse de l’hétérozygosité (réduction des allèles due à la perte de variabilité génétique) diminue la capacité d’adaptation au changement écologique, la résistance aux maladies et la capacité de se reproduire (Jiménez et al, 1994).
OBJECTIFS, BUTS, PRINCIPES ET RESULTATS ATTENDUS
Vue la fragmentation de la forêt actuellement ayant pour effet indirect la réduction de la diversité génétique de la population lémurienne conduisant vers la consanguinité et l’extinction, les objectifs de notre étude sont de pouvoir qualifier les nouvelles espèces dans la classification du statut de conservation UICN et la conservation de la population d’Avahi de l’Est et de l’Ouest de Madagascar.
a- Notre étude a pour buts de réviser la classification du genre Avahi (Jourdan, 1834) et d’étudier l’effet de la fragmentation de la forêt sur la santé génétique et la structure génétique de la population d’Avahi collectés dans plusieurs sites à Madagascar.
b- Pour la systématique, le principe est d’analyser les séquences des fragments de l’ADN mitochondrial afin d’établir la phylogénie pour déterminer la classification du genre Avahi. Pour la génétique de population, le principe c’est d’étudier l’ADN nucléaire afin de déterminer la santé génétique de chaque population.
c- Le résultat attendu pour l’étude de la systématique c’est la présence ou non de nouvelles espèces d’Avahi, tandis que pour la génétique de population les résultats attendus sont de connaître le degré de consanguinité, le taux d’hétérozygotie, le nombre d’allèle par loci, la richesse allélique, la diversité génétique, si la population a subi un goulot démographique, les diversifications entre les différentes populations et la présence de structure ou non entre les populations.
MATERIELS ET METHODES
MATERIEL BIOLOGIQUE
Nous avons étudié le genre Avahi (Jourdan, 1834) de l’Est et de l’Ouest de Madagascar avec ses différentes espèces qui sont Avahi laniger, Avahi peyrierasi, Avahi meridionalis ramanantsoavani, Avahi meridionalis meridionalis, Avahi occidentalis, Avahi unicolor et Avahi cleesei.
SYSTEMATIQUE D’Avahi
Dans notre étude, nous avons utilisé la systématique du genre Avahi adoptée dans Mittermeier et al, 2006 et Zaramody et al, 2006.
Règne: ANIMAL
Phylum: CHORDES
Embranchement: VERTEBRES
Classe: MAMMIFERES
Sous-classe: THERIENS
Infra-classe: EUTHERIENS
Ordre: PRIMATES
Sous-ordre: STREPSIRHINII
Infra-Ordre: LEMURIFORMES
Super-famille: LEMUROIDEA
Famille: INDRIIDAE
Genre: Avahi (Jourdan, 1834)
Espèce:
-laniger (Gmelin, 1788)
-meridionalis meridionalis (Zaramody et al, 2006)
-meridionalis ramanantsoavani (Zaramody et al, 2006)
-peyrierasi (Zaramody et al, 2006)
-occidentalis (Lorenz, 1898)
-unicolor (Thalmann et Geissmann, 2000)
-cleesei (Thalmann et Geissmann, 2005).
Noms vernaculaires:
-Malagasy: Ampongy, Avahy, Fotsiefaka, Fotsife, Dadintsifaky, Tsarafangitra
-Anglais: Eastern Woolly Lemur, Eastern Avahi, Western Woolly Lemur, Western Avahi, Sambirano Avahi, Cleese’s Wooly lemur
-Français: Avahi Laineux Oriental, Avahi Occidental .
PRINCIPAUX SYNONYMES D’Avahi
Avahi Jourdan, 1834
Lemur Gmelin, 1788; Link, 1795
Indri E. Geoffroy, 1796
Lichanotus Illiger, 1811
Indris A. Smith, 1833
Microrhynchus Jourdan, 1834
Avahis I. Geoffroy, 1835
Hadrocebus Wagner, 1840
Semnocebus Lesson, 1840
Iropocus Glober, 1841 .
PRINCIPAUX SYNONYMES D’Avahi laniger
Avahi laniger laniger Gmelin, 1788
Lemur brunneus Link, 1795
Indri longicaudatus E. Geoffroy, 1796
Indris laniger A. Smith, 1833
Habrocebus lanatus Wagner, 1840
Semnocebus avahi, Lesson, 1840
Lichanotus avahi, van der Hœven, 1844
Avahis laniger orientalis Lorenz von Liburnau, 1898 .
REMARQUE SUR LA TAXONOMIE D’Avahi
Avahi a pour synonyme de Indri avec une fourrure gris brun et une longue queue. Avahi a été observé pour la première fois par Sonnerat qu’il l’a nommé ‘’maquis à bourré’’ (Sonnerat planche l89) mais sa première description a été faite par Gmelin en 1788. Ce fut Grandidier en 1875 qui a peint les deux formes d’Avahi (Grandidier planche l09, planche l10) dont ces deux formes ont été considérées comme sous-espèces: Avahi laniger laniger (Gmelin, 1788) et Avahi laniger occidentalis (Lorenz, 1898).
Avahi et Indri étaient classés dans le même genre Indri (E. Geoffroy, 1796) mais en 1811, Illiger les nommait genre Lichanotus. Plus tard, les systématiciens s’accordent que ceux sont des espèces différentes et A. Smith (1833) nommait Lichanotus pour Indri et Indris pour Avahi alors qu’Elliot (1913) appelait Lichanotus pour Avahi et Indris pour Indri. Ainsi, Lichanotus est synonyme de Indri et n’est pas valable pour Avahi, c’est ainsi que Jourdan a nommé le genre Avahi en 1834. Après des études cytogénétiques deux espèces différentes ont été découvertes qui sont Avahi laniger et Avahi occidentalis (Rumpler et al, 1990). Actuellement, cinq espèces ont été récemment découvertes, Avahi unicolor (Thalmann et Geissmann, 2000), Avahi cleesei (Thalmann et Geissmann, 2005), Avahi peyrierasi (Zaramody et al, 2006), Avahi meridionalis meridionalis (Zaramody et al, 2006), et Avahi meridionalis ramanantsoavani (Zaramody et al, 2006).
DESCRIPTION GENERALE ET MODE DE VIE
Le genre Avahi est le seul nocturne et la plus petite taille parmi les genres de la famille des Indriidae. Avahi pèse de 900 g à 1300g (Garbutt, 1999), son pelage clair roux foncé, dense et laineux. Les poils sont en forme des boucles au niveau du dos et de la cuisse. Le corps est gris brun à roux devenant pâle jusqu’ à la queue. La partie ventrale est grise, la couleur de la face varie d’une espèce à une autre. La queue est recouverte de poils gris avec une tache rousse à la base. La partie ventrale a une coloration crémeuse. La partie interne de la cuisse est blanche. La queue est plus longue que le corps. Il est monogame et vivant généralement en deux ou trois individus par groupe (Albignac, 1981); la naissance du nouveau-né se situe entre le mois d’août et le mois de septembre (Rowe, 1996).
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Table des matières
I- INTRODUCTION
I-1.- GENERALITES
I-2.- ETUDE GENETIQUE ET CONSERVATION
I-3.- OBJECTIFS, BUTS, PRINCIPES ET RESULTATS ATTENDUS
II.-MATERIELS ET METHODES
II-1.- MATERIEL BIOLOGIQUE
II-1-1.- SYSTEMATIQUE D’Avahi
II-1-2.- PRINCIPAUX SYNONYMES D’Avahi
II-1-3.- PRINCIPAUX SYNONYMES D’Avahi laniger
II-1-4.- REMARQUE SUR LA TAXONOMIE D’Avahi
II-1-5.- DESCRIPTION GENERALE ET MODE DE VIE
II-1-6.- REPARTITION GEOGRAPHIQUE DU GENRE Avahi (Figure 1, page 8)
II-1-6-1.- Avahi laniger
II-1-6-2.- Avahi peyrierasi
II-1-6-3.- Avahi meridionalis meridionalis
II-1-6-4.- Avahi meridionalis ramanantsoavani
II-1-6-5.- Avahi occidentalis
II-1-6-6.- Avahi unicolor
II-1-6-7.- Avahi cleesei
II-2 SITES D’ETUDE (Figure 2: page 13)
II-2-1.- DANS L’EST
II-2-1-1.- Au Nord de la rivière Mangoro
II-2-1-2.- Entre la rivière Mangoro et la rivière Menagnara
II-2-1-3.- Entre la rivière Menagnara et Fort-Dauphin
II-2-2 DANS L’OUEST
II-3.- TRAVAIL SUR TERRAIN
II-3-1.- MATERIELS UTILISES SUR TERRAIN
II-3-2.- IMMOBILISATION DE L’ANIMAL
II-3-3.- PESAGE
II-3-4.- PRELEVEMENT D’ECHANTILLON
II-3-5.- MENSURATIONS
II-3-6.- INJECTION DE SERUM LACTATE DE RINGER
II-3-7.- MARQUAGE DE L’ANIMAL
II-4.- TRAVAIL AU LABORATOIRE
II-4-1-1.- Extraction par du mélange de phénol-chloroforme-isoamylalcool et par du chloroforme
II-4-1-1-1.- Préparation du tissu
II-4-1-1-2.- Préparation du sang
II-4-1-2.- Purification de l’ADN
II-4-1-3.- Précipitation de l’ADN
II-4-1-4.- Quantification de l’ADN
II-4-2.- ETUDE DE L’ADN MITOCHONDRIAL
II-4-2-1.- L’ADN mitochondrial de Mammifères (figure 3, page 20)
II-4-2-2.- Technique d’étude de l’ADN mitochondrial
II-4-3.- ETUDE DE L’ADN NUCLEAIRE
II-4-3-1.- Le microsatellite (figure 31, annexe page 156)
II-4-3-2.- L’amorce
II-4-3-3.- Génotypage
II-4-3-4.- Lecture sur la machine ABI PRISM 377 DNA SEQUENCER
III.-METHODES STATISTIQUES ET ANALYTIQUES
III-1.- COMPARAISON DES MOYENNES DES DIFFERENTES MESURES (test t)
III-2.- ANALYSE DES SEQUENCES DE L’ADN MITOCHONDRIAL
III-2–1.- DISTANCE ENTRE DEUX SEQUENCES
III-2–2.- CONSTRUCTION D’ARBRE A PARTIR DES SEQUENCES D’ACIDES NUCLEIQUES
III-2–2-1.- Méthode phénétique basée sur les distances: la méthode de l’arbre le plus proche (neighbor-joining) (Saitou et Nei, 1987)
III-2–2-2.- Méthodes basées sur les caractères
III-2-2-2-1.- La méthode de la parcimonie maximum (maximum parsimony)
III-2-2-2-2.- La méthode de vraisemblance (maximum likelihood)
III-2–2-3.- La méthode de ‘’bootstrap’’
III-2–2-4.- Enracinement des arbres phylogénétiques
III-2–2-5.- Méthode NETWORK
III-2–3.- ANALYSE DE L’AGREGATION DE POPULATIONS
III-3.- ANALYSE DES GENOTYPES DE L’ADN MICROSATELLITAIRE
III-3-1.- ETUDE AU NIVEAU DE CHAQUE POPULATION
III-3-1-1.- Test de l’équilibre de Hardy-Weinberg
III-3-1-2.- La diversité génétique, la richesse allélique et l’hétérozygotie
III-3-1-3.- Le coefficient de consanguinité (FIS)
III-3-1-4.- Le test du goulot démographique (bottleneck) avec le test de Wilcoxon
III-3-2.- ETUDE INTERPOPULATION
III-3-2-1.- La différenciation génétique (indice de fixation FST)
III-3-2-2.- Test de la structure de la population
IV.-RESULTATS
IV-1.-PELAGE
IV-2.- MORPHOLOGIE
IV-2-1.- MORPHOMETRIE ET TEST DE COMPARAISON DES MOYENNES: TEST ‘’t’’
IV-2-1-1.- Mensurations morphométriques
IV-2-2-2.- Test de comparaison des moyennes: test ‘’t’’
IV-3.- ETUDE DE L’ADN MITOCHONDRIAL
IV-3.-1 ETUDE DU FRAGMENT D-LOOP
IV-3-1-1.- Méthode de la vraisemblance maximum (maximum likelihood)
IV-3-1-2.- Méthode du groupe le plus proche (neighbor-joining)
IV-3-1-3.- Méthode de la parcimonie maximum (maximum parsimony)
IV-3-2.- ETUDE DES FRAGMENTS COIII, ND3, ND4L, ND4, ARN-tGLY, ARN- tARG, ARN-tSER et une partie d’ARN-tLEU
IV-3-2-1.- Méthode de la vraisemblance maximum (maximum likelihood)
IV-3-2-2.- Méthode du groupe le plus proche (neighbor-joining)
IV-3-2-3.- Méthode de la parcimonie maximum (maximum parsimony)
IV-3-3.- ETUDE DE LA COMBINAISON DE LA SEQUENCE DU FRAGMENT Dloop ET DES FRAGMENTS COIII, ND3, ND4L, ND4, ARN-t GLY, ARN-t ARG, ARN-t SER et ARN-t LEU
IV-3-3-1.- Méthode du plus proche voisin (neighbor-joining)
IV-3-3-2 Méthode de la parcimonie maximum (maximum parsimony)
IV-3-3-3.- Méthode de NETWORK
IV-4.- ETUDE DE L’ADN NUCLEAIRE
IV-4-1.- ETUDE AU NIVEAU DE CHAQUE POPULATION
IV-4-1-1 Test de l’équilibre de Hardy-Weinberg
IV-4-1-2.- La diversité génétique
IV-4-1-3.- Le nombre moyen d’allèles par loci et la richesse allélique
IV-4-1-4.- Le coefficient de consanguinité (FIS)
IV-4-1-5.- Test du goulot démographique (bottleneck)
IV-4-2-1.- La différenciation génétique entre populations
IV-4-2-2.- Test de la structure
V.-DISCUSSION
V-1.- ETUDE DE LA SEQUENCE DE L’ADN MITOCHONDRIAL
V-2.- ETUDE DE L’ADN NUCLEAIRE
V-2-1.- HETEROZYGOTIE
V-2-2 LA DIVERSITE GENETIQUE
V-2-3 LE NOMBRE MOYEN D’ALLELES PAR LOCI ET LA RICHESSE ALLELIQUE
V-2-4.- LA CONSANGUINITE
V-2-5.- LA DIVERSIFICATION
V-2-6.- LE GOULOT DEMOGRAPHIQUE
V-2-7 TEST DE LA STRUCTURE
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES