Comment commence la différenciation génétique ? Shota Sakaguchi et ses collègues ont étudié la génétique des verges d'or naines. L'équipe a comparé les verges d'or naines de l'île de Yakushima avec leurs parents des plaines. La hauteur et la fécondité des plantes ont tendance à être corrélées à la hauteur des plantes, et les populations naines devraient donc subir plus de dérive génétique entre les populations que leurs homologues plus grandes.

Pour savoir si c'est le cas chez les verges d'or, l'équipe de botanistes a prélevé des échantillons de Solidago minutissima à partir d'emplacements à environ 1700 m au-dessus du niveau de la mer et plus. S. minutissima est une petite plante de quelques centimètres de haut. Ils ont ensuite échantillonné des populations de S. virgaurea, l'espèce qui S. minutissima Evolué de. L'espèce parente est un géant comparatif atteignant bien plus de dix fois la hauteur.

A) Emplacement de l'île de Yakushima dans la zone la plus méridionale des îles principales de l'archipel japonais et à la frontière de l'archipel de Ryukyu. (B) Carte géographique de l'île de Yakushima. La zonation altitudinale et la topographie de l'île sont indiquées. Les localités des populations de plaine (L1–L5) et des populations naines alpines (R1–R7, W1–W4) sont représentées par des cercles noirs. Deux autres localités connues pour les populations des basses terres sont indiquées par des cercles vides. (C) Stature d'une plante à fleurs de la population des basses terres (KYO 00071707). (D) Images numérisées de plantes vivantes de quatre populations alpines. (E) Plantes naines alpines dans des habitats divergents : (E1) population W3 dans un habitat de zone humide ; (E2) Population R1 dans un habitat rocheux. Source Sakaguchi et al. 2020.

Sakaguchi et ses collègues ont analysé les chloroplastes, les microsatellites nucléaires et l'ADN associé au site de restriction à double digestion. « Les analyses génétiques basées sur trois types de marqueurs moléculaires ont systématiquement révélé une nette divergence entre les populations naines alpines et Solidago des basses terres. Aucun haplotype de chloroplaste n'a été partagé entre les groupes de population, et les individus ont été regroupés séparément pour chacune des populations alpines et de plaine sur la base d'analyses de microsatellites nucléaires et de SNP, à l'exception d'une population, L5, montrant une origine `` mixte '' basée sur des microsatellites nucléaires, » écrivent les auteurs dans leur article.

"Cette découverte contraste avec la dynamique de population précédemment rapportée des populations alpines de S. virgaurea dans d'autres chaînes de montagnes, qui a révélé à plusieurs reprises peu de différenciation génétique par rapport aux populations des basses terres."

Les auteurs soulignent qu'en génétique du paysage, la diversité du paysage influence les flux génétiques, engendrant des différences de distribution génétique. Les paysages alpins de l'île de Yakushima créent une multitude de microhabitats. « L'association apparente entre la variation génétique et le type d'habitat chez les populations naines de Solidago pourrait s'expliquer par un scénario où les flux génétiques relient principalement les populations d'environnements similaires par sélection naturelle, éliminant les individus mal adaptés ayant migré depuis des habitats alternatifs… Or, nous avons constaté un fort isolement des populations, même entre des zones humides voisines, comme en témoignent la fixation complète à différents haplotypes chloroplastiques et la prédominance de différents groupes génétiques dans des types d'habitats similaires. »

Sakaguchi et ses collègues proposent d'utiliser des greffes et des expériences de jardins communs pour séparer les effets des processus neutres tels que le flux de gènes et la sélection naturelle dans les populations en différenciation.

Ce papier est listé sur ResearchGate.