De nouveaux marqueurs génétiques pour l’identification d’espèces végétales patrimoniales du littoral Aquitain - ISO SGDC

Le rôle de la diversité génétique dans le maintien de la diversité des espèces et le fonctionnement des écosystèmes est maintenant reconnu. Face aux changements environnementaux, cette diversité contribue largement à la résilience des écosystèmes comme aux capacités d'adaptation des espèces. Intégrer la diversité génétique au sein des espèces est par conséquent essentiel afin de déployer des actions de gestion et de conservation. Les lacs et étangs du littoral aquitain, écosystèmes uniques à l’échelle nationale et européenne, hébergent une diversité biologique végétale importante aujourd’hui fortement menacée.

Alors que la diversité taxonomique de ces communautés est bien connue, la connaissance de leur diversité génétique est pour l’instant inexistante. Améliorer cette connaissance et analyser les relations entre diversité génétique des espèces au sein d’une communauté et diversité taxonomique des communautés  semblent indispensable pour une meilleure gestion de ces écosystèmes, en particulier pour ses espèces patrimoniales.

Démarches

Neuf espèces appartenant aux communautés à ‘isoétides’ de cinq plans d’eau du littoral aquitain ont été échantillonnées : Lobelia dortmanna, Littorella uniflora, Baldelia ranunculoides, Myriophyllum alterniflorum, Juncus bulbosus, Schoenoplectus pungens, Eleocharis multicaulis, Phragmites australis et Chara fragifera. Au total, plus de 3000 individus ont ainsi été prélevés sur l’ensemble des plans d’eau au cours des printemps 2022 et 2023. L’identification et le développement d’une centaine de marqueurs génétiques (microsatellites) pour chacune des espèces ont été réalisés.

Résultats

ISO-SGDC a permis la mise au point de marqueurs génétiques et d’un protocole permettant de les génotyper de façon très précise par séquençage haut débit. Un des défis a été de trouver des conditions expérimentales qui s’adaptent à la diversité des espèces végétales étudiées.

L’analyse de la structure génétique des différentes espèces a montré des diversités génétiques variables en fonction des espèces. Globalement, les espèces les plus communes possèdent une diversité génétique plus importante, alors que les espèces rares et menacées présentent une diversité plus faible. Une structuration régionale de la diversité a été mise en avant pour certaines espèces, avec une forte différentiation génétique malgré une proximité géographique. Un patron d’isolement par la distance est identifié pour toutes les espèces, mais d’intensité variable selon les taxons, reflétant des capacités de dispersion contrastées.

L'analyse des corrélations espèces-diversité génétique (SGDC) révèle une dépendance d'échelle marquée pour les huit espèces. Chez B. ranunculoides et S. pungens, la corrélation est entièrement liée aux facteurs environnementaux (surface lacustre, connectivité hydraulique, couvert naturel). Pour les autres espèces, les résultats suggèrent que processus démographiques locaux et contraintes de dispersion régionales structurent la biodiversité de manière découplée. 

Ces résultats démontrent que les processus de limitation de dispersion et de filtrage environnemental agissent conjointement pour structurer la biodiversité des lacs côtiers aquitains. La conservation des habitats d’intérêt communautaire 3110 nécessite une approche équilibrée combinant gestion locale de la qualité d'habitat et gestion régionale de la connectivité fonctionnelle).

Ce projet bénéficie d’une forte attente de la part des gestionnaires et en particulier du Conservatoire Botanique National Sud-Atlantique (CBNSA) dans le cadre de l’animation et de la mise en œuvre du plan national d’action sur ces espèces.

Ces travaux s’inscrivent dans la continuité du projet multi-partenarial Vigie-Lacs (https://www.biodiversite-nouvelle-aquitaine.fr/connaitre/enjeux-de-territoire/le-projet-vigie-lacs/).

Participants

Structures INRAE

• UR EABX - Unité de recherche Écosystèmes aquatiques et changements globaux
• UMR BIOGECO - Biodiversité, gènes et communautés

Partenaires externes

• Conservatoire Botanique National Sud-Atlantique
• SIAEBVELG - Syndicat Intercommunal d'Aménagement des Eaux du Bassin Versant et Etangs du Littoral Girondin
• Communauté de Commune des Grands lacs
• Réserve naturelle nationale de l’Étang Noir
• Association Landes Nature