Étude du cycle de reproduction et de la diversité génétique spatio-temporelle chez le dinoflagellé toxique Alexandrium minutum

Alexandrium minutum est un dinoflagelle qui est a l'origine des efflorescences toxiques observees de facon recurrente le long des cotes Bretonnes. Cette microalgue produit des toxines paralysantes qui sont parmi les plus puissantes au monde. Originaire de Mediterranee, cette espece a progressivement envahi les cotes europeennes atlantiques. Cette algue invasive a ete observee en Bretagne dans les annees 80, puis a atteint successivement l'Angleterre, l'Irlande et le Danemark. Aujourd'hui, elle semble durablement installee dans de nombreux estuaires bretons, produisant de facon recurrente des efflorescences toxiques, bien que dans certains sites les proliferations semblent etre limitees par la presence de parasite. Dans cette etude nous nous sommes interroges sur les processus pouvant influencer la diversite genetique des populations d'A. minutum et les repercussions de ces capacites d'adaptation vis a vis des facteurs biotiques et abiotiques. Nous avons en particulier, realise des experiences de croisement en laboratoire afin de mieux comprendre sa reproduction et de determiner son systeme de reproduction. Puis nous avons utilise des outils moleculaires afin de determiner quelle etait l'importance de la reproduction sexuee dans les populations naturelles en Bretagne (reproduction sexuee versus asexuee). Enfin, nous avons etudie la variabilite genetique des efflorescences annuelles pendant deux annees consecutives dans les estuaires de la Rance et de la Penze. Les experiences de croisement in vitro ont permis de mettre en evidence que la reconnaissance gametique etait un processus complexe ou les fusions ne sont pas regit par un systeme bipolaire comme c'est generalement le cas chez de nombreux organismes. D'autre part nos resultats suggerent que les kystes temporaires auraient une capacite de survie de plusieurs mois au froid et a l'obscurite dans les conditions de laboratoire. Grâce a l'utilisation des marqueurs microsatellites, nous avons montre que les efflorescences d'A. minutum presentaient une diversite genetique et genotypique tres elevee et que les genotypes etaient tous differents les uns des autres au sein de ces efflorescences. Ces resultats suggerent que la reproduction clonale n'est pas dominante au cours des evenements d'efflorescence. L'analyse genetique spatio-temporelle (entre Penze et Rance, entre annees et entre periode d'efflorescence) montre des differenciations significatives aux differentes echelles. La difference spatiale indique un flux de genes restreint entre les deux sites et cela principalement au cours des blooms. En effet, les efflorescences qui se developpent generalement pendant les marees de morte-eau restent relativement isolees. Ces resultats ont ete confirmes par l'etude de la structure genetique des populations A. minutum le long des cotes Bretonnes qui revele des flux de genes limites entre populations. Ces resultats suggerent que la migration est relativement restreinte entre estuaires. De plus, la differenciation genetique entre estuaires pourrait egalement etroitement etre liee aux traits d'histoire de vie de cette espece. En effet, le developpement rapide des efflorescences dans un nouveau site colonise, suivi par la formation d'un grand nombre de kystes de resistance qui s'accumulent au sein des estuaires pourrait constituer un systeme particulier presentant une forte inertie au changement (tampon genetique) et limitant, par competition, l'arrivee de nouveaux migrants (hypothese de monopolisation des sites (De Meester et al. 2002). Enfin, nos resultats suggerent que les efflorescences toxiques observees en Rance, en Baie de Morlaix et en Rade de Brest correspondraient a des evenements d'introduction differents.