Tests des marqueurs Y-spécifiques sur des lignées d'individus infectés par des Wolbachia féminisantes

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4. Tests des marqueurs Y-spécifiques sur des lignées d'individus infectés par des Wolbachia féminisantes

Les lignées d'A. nasatum infectées par Wolbachia produisent régulièrement des portées dont le sex-ratio peut varier de 100% de femelles (ce qui peut être attendu dans le cadre d'une infection par des Wolbachia féminisantes) à 100% de mâles (Juchault & Legrand, 1979, 1989). Les marqueurs Y-spécifiques développés précédemment ont donc été utilisés afin d'étudier le pattern de transmission du chromosome Y au sein de lignées infectées par la souche de Wolbachia féminisante wNas. Le premier pédigree analysé réunissait les portées NASw39 et NASw40 (Figure 43), composées respectivement de 28 et de 42 mâles, alors que leurs mères respectives sont issues d'une portée (NASw23) composée uniquement de femelles (60 femelles). Tous les individus des portées NASw39 et NASw40 ont présenté des amplifications pour les marqueurs Y utilisés, confirmant leur statut de mâles XY ou YY (leur statut asymbiotique a aussi été confirmé). Les mères de ces deux portées ont aussi été testées positives aux marqueurs Y (en plus d'être infectées par Wolbachia). Les pères des portées NASw39 et NASw40 sont quant à eux issus de portées asymbiotiques, ce qui sous-entend qu'ils sont nécessairement XY (la présence du chromosome Y a été validée par PCR). Par conséquent, les mères des portées NASw39 et NASw40 ne peuvent être que des femelles YY, car s'il s'agissait de mères XY, des individus XX auraient été attendus dans les portées NASw39 et NASw40, ce qui n'est pas le cas (Figure 43). Dans un second temps, la présence du chromosome Y a été testée par PCR chez toutes les femelles de la portée NASw23, qui se sont toutes avérées être des mâles génétiques (XY ou YY) féminisés par Wolbachia (dont la présence a aussi été confirmée par PCR, Figure 43). Ainsi, la portée NASw23 était nécessairement issue de : (i) une femelle infectée par Wolbachia, et (ii) un père ou une mère YY. Cela permet d'expliquer pourquoi la portée NASw23 est composée d'individus ayant les génotypes XY ou YY mais présentent tous un phénotype femelle (Figure 43).

Ce premier pedigree explique comment la présence de Wolbachia féminisantes dans les populations d'A. nasatum peut conduire à des portées ayant des sex-ratio allant de 0 à 100% de femelles, c'est-à-dire par la production de

femelles YY. De plus, il faut noter que le taux de transmission de Wolbachia à la descendance est fortement instable, puisque soit 100% des individus issus d'une portée sont symbiotiques, soit aucun des individus ne l'est.

Le second pédigree analysé rassemblait les portées NASw31 (22 femelles) et NASw32 (32 mâles), issus de deux sœurs appartenant à la portée NASw14 (qui n'était composée que de femelles). Tous les individus de la portée NASw32 ont Figure 43 : Pédigrée des portées A. nasatum symbiotiques NASw39 et NASw40. Les carrés représentent des mâles, et les cercles correspondent aux femelles. Les individus indiqués en rouge ont soit un génotype XY, soit YY. Les mères des portées NASw12 et NASw13 (notée "femelles gravides") étaient des femelles gravides (c'est à dire porteuses d'embryons en développement) issues de la nature, dont le statut d'infection avait été confirmé. Les individus annotés avec un "W" violet sont porteurs de Wolbachia. Les chiffres indiqués sous les symboles des mâles ou femelles correspondent au nombre d'individus.

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présenté des amplifications pour les marqueurs Y utilisés, confirmant leur statut de mâles XY ou YY. Le père de la portée NASw32 est issu d'une portée asymbiotique, ce qui sous-entend que son génotype est XY. Par conséquent la mère de la portée NASw32 est une femelle YY (elle ne peut pas être XY car tous les individus de la portée NASw32 sont des mâles XY ou YY) (Figure 44). Concernant la portée NASw31 (composée de 22 femelles porteuses de Wolbachia), 11 femelles sur 22 ont présenté des amplifications pour les marqueurs Y, ce qui signifie que 11 individus ont le génotype XY ou YY, tandis que les 11 autres individus qui n'ont pas présenté d'amplification ont donc le génotype XX. La mère de la portée NASw31 ne présentait pas d'amplification pour le chromosome Y, ce qui indique que son génotype est XX (il s'agit donc d'une femelle XX infectée par Wolbachia). Le père de la portée NASw31 est issu d'une portée asymbiotique, ce qui indique que son génotype est XY. Par conséquent, les 11 individus de la portée NASw31 présentant une amplification pour les marqueurs du chromosome Y ont le génotype XY, car ils sont issus d'un croisement entre un mâle XY et une femelle symbiotique XX (Figure 44).

Comme indiqué précédemment, les mères des portées NASw31 et NASw32 ont respectivement le génotype XX et YY. Puisqu'il s'agit de deux femelles sœurs (issues de la portée NASw14), il est possible de déduire que la mère de la portée NASw14 a un génotype XY, puisqu'elle a donné naissance à un individu XX (mère de la portée NASw31) et à un individu YY (mère de la portée NASw32). En effet, le seul croisement possible pouvant conduire à la fois à des individus XX et YY dans une même portée est un croisement entre un mâle XY et une femelle XY.

Ces exemples illustrent et confirment le taux de transmission fortement variable de Wolbachia à la descendance (0% ou 100% de transmission), tout particulièrement chez les individus YY féminisés (cf : portées NASw32, NASw39 et NASw40, Figure 43 et Figure 44). Il confirme aussi l'obtention de sex-ratios extrêmes, causés essentiellement par la transmission ou non de Wolbachia à la descendance, possiblement en lien avec le génotype de la mère.

Enfin, ces exemples soutiennent la très forte homomorphie des chromosomes X et Y, puisque non seulement des femelles génétiques (XX) peuvent être transformées en mâles phénotypiques par l'injection de glandes androgènes (Juchault & Legrand, 1979; Becking et al., 2017 ; Chapitre 4), mais des mâles génétiques YY, en plus d'être viables, peuvent aussi se développer en femelles phénotypiques fonctionnelles en cas d'infection avec des Wolbachia féminisantes (Juchault & Legrand, 1979).

Figure 44 : Généalogie des portées A. nasatum symbiotiques NASw31 et NASw32. Les carrés représentent des mâles, et les cercles correspondent aux femelles. Les individus grisés sont porteurs de Wolbachia. Les chiffres indiqués sous les symboles des mâles ou femelles correspondent au nombre d'individus.

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