Structure génétique de populations montréalaises de salamandres cendrées (Plethodon cinereus) et de salamandres à points bleus (Ambystoma laterale)

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

La génétique au service de la conservation d'une espèce menacée endémique à Madagascar : la tortue radiée Astrochelys radiata

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Phylogéographie et conservation de deux espèces de petits félidés des Andes : le chat des pampas et le chat des Andes

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Prévalence d’excrétion de Giardia et Cryptosporidium chez les humains, les animaux domestiques et les lémuriens de l’écosystème du Parc National de Ranomafana, Madagascar

L’augmentation des interactions entre humains et animaux sauvages en lisière des habitats naturels pourrait faciliter la transmission d’agents pathogènes entre les humains et les différentes espèces animales d’un écosystème et ainsi favoriser l’émergence de maladies. Nous avons effectué une étude transversale portant sur l’infection par Giardia et Cryptosporidium chez les humains, les animaux domestiques, les rongeurs et les lémuriens au sein de l’écosystème de Ranomafana, Madagascar. Des échantillons de fèces ont étés collectés de manière non invasive chez des personnes volontaires, des mammifères domestiques et des rongeurs introduits habitant trois villages situés en lisière du Parc National de Ranomafana (PNR) ainsi que quatre espèces de lémuriens (Propithecus edwardsii, Prolemur simus, Eulemur rubriventer et Microcebus rufus) du PNR. Des analyses coproscopiques par la technique d’immunofluorescence directe ont été réalisées afin de détecter la présence de Cryptosporidium et Giardia. Leur prévalence a été estimée et certaines variables reliées à l’infection par les parasites ont été identifiées. Cryptosporidium et Giardia ont été détectés avec une prévalence estimée à 22,9 % et 13,6 % respectivement chez les humains. La prévalence de ces deux parasites variait de 0 % à 60 % chez les animaux domestiques et les rongeurs au sein des villages. L’espèce hôte, l’âge ainsi que la co-infection par un autre protozoaire sont les seules variables associées à l’infection par Cryptosporidium et Giardia dans cet écosystème tandis qu’aucune association avec une coinfection par un ordre de nématode n’a été détecté. De plus, Cryptosporidium a été détecté chez 10,5 % des lémuriens du PNR. Cette étude documente pour la première fois la présence de Cryptosporidium chez deux espèces de lémuriens du PNR. Par contre, Giardia n’a pas été détecté dans les échantillons issus de lémuriens du PNR.

Phylogénie moléculaire du genre Salix L. (Salicaceae) en Amérique du Nord

La culture de saules (Salix sp.) est une pratique courante en Europe et en Amérique du Nord pour produire de la biomasse végétale. Cependant, le développement d’outils moléculaires est très récent. De plus, la phylogénie des saules est incomplète. Il y a un manque d’information pour les programmes de sélection d'espèces indigènes et pour la compréhension de l’évolution du genre. Le genre Salix inclut 500 espèces réparties principalement dans les régions tempérées et boréo-arctique de l’hémisphère nord. Nous avons obtenu l’ensemble des espèces retrouvées naturellement en Amérique (121 indigènes et introduites). Dans un premier temps, nous avons développé de nouveaux outils moléculaires et méthodes : extraction d’ADN, marqueurs microsatellites et gènes nucléaires. Puis, nous avons séquencé deux gènes chloroplastiques (matK et rbcL) et la région ITS. Les analyses phylogénétiques ont été réalisées selon trois approches : parcimonie, maximum de vraisemblance et Bayésienne. L’arbre d’espèces obtenu a un fort support et divise le genre Salix en deux sous-genres, Salix et Vetrix. Seize espèces ont une position ambiguë. La diversité génétique du sous-genre Vetrix est plus faible. Une phylogénie moléculaire complète a été établie pour les espèces américaines. D’autres analyses et marqueurs sont nécessaires pour déterminer les relations phylogénétiques entre certaines espèces. Nous affirmons que le genre Salix est divisé en deux clades.

Caractérisation génétique d’une forme d’ataxie tardive.

Les ataxies forment un groupe de maladies neurodégénératives qui sont caractérisées par un manque de coordination des mouvements volontaires. Mes travaux ont porté sur une forme d'ataxie à début tardif (LOCA), après l’âge de 50 ans. Les principales caractéristiques cliniques sont: atrophie cérébelleuse à l’IRM (88%), dysarthrie (81%), atrophie du lobe frontal (50%) et nystagmus (52%). La ségrégation dans les familles de cette ataxie est en faveur d’une transmission récessive. Afin d'identifier le gène responsable de LOCA, nous avons recruté 38 patients affectés d'une forme tardive d'ataxie, issus du SLSJ, des Cantons de l’Est ou d’autres régions du Québec. Un premier criblage du génome a été effectué avec des marqueurs microsatellites sur une famille clé. Une analyse de liaison paramétrique nous a suggéré une liaison au chromosome 13 (4.4Mb). Une recherche d’un haplotype partagé entre 17 familles LOCA a diminué la taille de l'intervalle candidat à 1.6Mb, mais l’haplotype s’est avéré fréquent dans la population canadienne-française. Un second criblage du génome avec des marqueurs SNP nous a permis d’évaluer par cartographie d’homozygotie la possibilité qu’une mutation fondatrice partagée dans des sous-groupes de malades. Plusieurs stratégies d'analyse ont été effectuées, entre autre par regroupement régional. Aucun loci candidats ne fut identifié avec confiance. Nous avons donc combiné les données de génotypage avec le séquençage exomique afin d'identifier le gène responsable. L'analyse de six individus atteints nous a permis d'obtenir une liste de variants rare contenant quatre gènes potentiels. Cette analyse doit se poursuivre pour identifier le gène responsable de LOCA.

Variations dans la réponse de la diversité génétique de populations de couleuvres insulaires faisant face à la perte d’habitat

Projet de recherche réalisé avec Bernard Angers comme directeur de maîtrise, Denis Réale en tant que co-directeur et grâce à la collaboration active d'Emmanuel Milot.

Molecular genetic characterization of endemic red -tailed barb,Gonoproktoptems curmuca (Hamilton - Buchanan, 1807)

The family Cyprinidae is the largest of freshwater fishes and, with the possible exception of Gobiidae, the largest family of vertebrates.Various members of this family are important as food fish, as aquarium fish, and in biological research. In this study, a fish species from this family exclusively found in the west flowing rivers originating from the Western Ghat region — Gonoproktopterus curmuca — was taken for population genetic analysis.There was an urgent need for restoration ecology by the development of apt management strategies to exploit resources judiciously. One of the strategies thus developed for the scientific management of these resources was to identify the natural units of the fishery resources under exploitation (Altukov, 1981). These natural units of a species can otherwise be called as stocks. A stock can be defined as a panmictic population of related individuals within a single species that is genetically distinct from other such populations.It is believed that a species may undergo micro evolutionary process and differentiate into genetically distinct sub-populations or stocks in course of time, if reproductively and geographically isolated.In recent times, there has been a wide spread degradation of natural aquatic environment due to anthropogenic activities and this has resulted in the decline and even extinction of some fish species. In such situations, evaluation of the genetic diversity of fish resources assumes important to conservation.The species selected for the study, was short-listed as one of the candidates for stock-specific, propagation assisted rehabilitation and management programme in rivers where it is naturally distributed. In connection with this, captive breeding and milt cryopreservation techniques of the species have been developed by the National Bureau of Fish Genetic Resources, Lucknow. However, for a scientific stock-specific rehabilitation programme, information on the stock structure and basic genetic profile of the species are essential and that is not available in case of G. curmuca. So the present work was taken up to identify molecular genetic markers like allozymes, microsatellites and RAPDs and, to use these markers to discriminate the distinct populations of the species, if any, in areas of its natural distribution. The genetic markers were found to be powerful tools to analyze the population genetic structure of the red-tailed barb and demonstrated clear cut genetic differentiation between pairs of populations examined. Geographic isolation by land distance is likely to be the factor that contributed to the restricted gene flow between the river systems. So the present study emphasizes the need for stock-wise, propagation assisted-rehabilitation of the natural populations of red-tailed barb, Gonoprokfopterus curmuca.

Development of 18 Polymorphic Microsatellite Markers for Vinca minor (Apocynaceae) via 454 Pyrosequencing

• Premise of the study: Polymorphic microsatellite markers were developed in Vinca minor (Apocynaceae) to evaluate the level of clonality, population structure, and genetic diversity of the species within its native and introduced range. • Methods and Results: A total of 1371 microsatellites were found in 43,565 reads from 454 pyrosequencing of genomic V. minor DNA. Additional microsatellite loci were mined from publicly available cDNA sequences. After several rounds of screening, 18 primer pairs flanking di-, tri-, or tetranucleotide repeats were identified that revealed high levels of genetic diversity in two native Italian populations, with two to 11 alleles per locus. Clonal growth predominated in two populations from the introduced range in Germany. Five loci successfully cross-amplified in three additional Vinca species. • Conclusions: The novel polymorphic microsatellite markers are promising tools for studying clonality and population genetics of V. minor and for assessing the historical origin of Central European populations.

Characterization of microsatellite markers for Sycoscapter nonpollinating fig wasps

We isolated 18 microsatellites from Sycoscapter australis, a nonpollinating fig wasp that develops in figs of Ficus macrophylla, and assessed their variability in 20 wasps. We further optimized nine of these loci for use in three other Sycoscapter species that develop in Ficus rubiginosa figs and assessed their variability in 47-140 wasps per species. These are the first microsatellites developed for nonpollinating fig wasps and show sufficient polymorphism to become important tools in evolutionary and genetical studies of Sycoscapter wasps.

Characterization of microsatellite loci for the endangered cactus Echinocactus grusonii, and their cross-species utilization

Echinocactus grusonii is common in trade but critically endangered in its natural habitat. With the ultimate aim of developing a certification scheme to aid in the conservation of this species, we have isolated E. grusonii microsatellites from a nonenriched library. Fifty-seven sequences contained a microsatellite array, of which 12 were polymorphic among 30 individuals from a single wild population. All 12 microsatellite primer pairs amplified product in one or more species in a screen of 27 other cactus species.

Characterization of microsatellite loci for the critically endangered cactus Ariocarpus bravoanus

Ariocarpus bravoanus is common in trade but critically endangered in its natural habitat. With the ultimate aim of developing a certification scheme to aid in the conservation of this species, we have isolated A. bravoanus microsatellites from a nonenriched library. Fifty-four sequences contained a microsatellite array, of which eight were polymorphic among 23 individuals, 20 from one population and three plants from trade.

Characterization and PCR multiplexing of polymorphic microsatellite loci in cashew (Anacardium occidentale L.) and their cross-species utilization

Cashew (Anacardium occidentale L.) is the most economically important tropical nut crop in the world, and yet there are no sequence tagged site (STS) markers available for its study. Here we use an automated, high-throughput system to isolate cashew microsatellites from a non-enriched genomic library blotted onto membranes at high density for screening. Sixty-five sequences contained a microsatellite array, of which 21 proved polymorphic among a closely related seed garden population of 49 genotypes. Twelve markers were suitable for multiplex analysis. Of these, 10 amplified in all three related tropical tree species tested: Anacardium microcarpum, Anacardium pumilum and Anacardium nanum.

An enhanced microsatellite map of diploid Fragaria

A total of 45 microsatellites (SSRs) were developed for mapping in Fragaria. They included 31 newly isolated codominant genomic SSRs from F. nubicola and a further 14 SSRs, derived from an expressed sequence tagged library (EST-SSRs) of the cultivated strawberry, F. × ananassa. These, and an additional 64 previously characterised but unmapped SSRs and EST-SSRs, were scored in the diploid Fragaria interspecific F2 mapping population (FV×FN) derived from a cross between F. vesca 815 and F. nubicola 601. The cosegregation data of these 109 SSRs, and of 73 previously mapped molecular markers, were used to elaborate an enhanced linkage map. The map is composed of 182 molecular markers (175 microsatellites, six gene specific markers and one sequence-characterised amplified region) and spans 424 cM over seven linkage groups. The average marker spacing is 2.3 cM/marker and the map now contains just eight gaps longer than 10 cM. The transferability of the new SSR markers to the cultivated strawberry was demonstrated using eight cultivars. Because of the transferable nature of these markers, the map produced will provide a useful reference framework for the development of linkage maps of the cultivated strawberry and for the development of other key resources for Fragaria such as a physical map. In addition, the map now provides a framework upon which to place transferable markers, such as genes of known function, for comparative mapping purposes within Rosaceae.

A genetic linkage map of microsatellite, gene-specific and morphological markers in diploid Fragaria

Diploid Fragaria provide a potential model for genomic studies in the Rosaceae. To develop a genetic linkage map of diploid Fragaria, we scored 78 markers (68 microsatellites, one sequence-characterised amplified region, six gene-specific markers and three morphological traits) in an interspecific F2 population of 94 plants generated from a cross of F.vesca f. semperflorens × F. nubicola. Co-segregation analysis arranged 76 markers into seven discrete linkage groups covering 448 cM, with linkage group sizes ranging from 100.3 cM to 22.9 cM. Marker coverage was generally good; however some clustering of markers was observed on six of the seven linkage groups. Segregation distortion was observed at a high proportion of loci (54%), which could reflect the interspecific nature of the progeny and, in some cases, the self-incompatibility of F. nubicola. Such distortion may also account for some of the marker clustering observed in the map. One of the morphological markers, pale-green leaf (pg) has not previously been mapped in Fragaria and was located to the mid-point of linkage group VI. The transferable nature of the markers used in this study means that the map will be ideal for use as a framework for additional marker incorporation aimed at enhancing and resolving map coverage of the diploid Fragaria genome. The map also provides a sound basis for linkage map transfer to the cultivated octoploid strawberry.