La génétique de l'abeille mellifèrereah-chateaudecastries.org/wp-content/uploads/2017/07/genetique... · La génétique de l'abeille mellifère Quelques généralités du vivant:

La génétique de l'abeille mellifère

Quelques généralités du vivant:

• Les caractères biologiques, qui déterminent l’aspect et le mode de vie des êtres vivants, proviennent d’informations génétiques codées dans une molécule appelée ADN

• Cet ADN se trouve rassemblé dans le noyau de chaque cellule sous forme de chromosomes dont le nombre varie d’une espèce à l’autre (Homme: 46 chr., le cheval: 64 chr., la mouche du vinaigre: 8 chr. …)

• Chaque chromosome est présent en double exemplaire, l’un d’origine maternelle et l’autre d’origine paternelle (on parle de paires de chromosomes)

• On peut donc considérer que ces chromosomes contiennent les « plans de construction » du futur individu

J-Luc Delon - Rucher école du Château de Castries -2017


Quelques généralités du vivant:

• Les chromosomes portent l’information génétique sous forme de portions d’ADN correspondant à la réalisation de caractères biologiques. Ces portions d’ADN sont les gènes

• Chaque individu possède donc des gènes provenant de sa mère (via l’ovule) et d’autres de son père (via le spermatozoïde), dans chaque paire de chromosome

• Il se produit donc, à chaque fécondation, un « mélange » original de gènes provenant des deux géniteurs



Particularités de la reproduction chez l’abeille:

• 32 chromosomes (16 paires) dans chaque cellule d’abeille (reine et ouvrières diploïdes car chaque chromosome est présent en double exemplaire)et 16 chr. par cellule pour les mâles(ovule non fécondé=haploïde)

• La reine s’accouple avec plusieurs mâles (10 à 15 env.) lors du vol de fécondation

• Les ouvrières d’une même colonie, issues d’une seule reine sont des sœurs ou des demi sœurs

• Les différences entre ces demi sœurs peuvent être visibles(ex: couleur abdomen) ou non visibles (comportement de nettoyage, nourrissage, butinage, résistance aux maladies…)



Particularités de la reproduction chez l’abeille:

• Ces fratries, au sein de la même ruche, semblent apporter une plus grande efficacité d’activité à la colonie

• Les indispensables adaptations de la ruche aux variations climatiques brutales, aux disponibilités des ressources alimentaires se font avec bien plus de souplesse grâce aux fratries

• Ce mode de reproduction (haplo-diploïdie), fréquent chez les hyménoptères comme l’abeille mellifère, permet une rapide adaptation à des variations fortes de l’environnement sur un petit nombre de générations


La génétique de l'abeille mellifèreCaryotype (chromosomes classés) du faux bourdon


La génétique de l'abeille mellifèreCaryotypes chez l’abeille



Bilan des particularités de la reproduction:

• Les mâles (haploïdes donc) possèdent des gènes uniquement présents chez leur mère (ils n’ont pas de père)

• Les ouvrières (diploïdes) héritent pour moitié des gènes de leur mère et pour moitié des gènes d’un des faux bourdons ayant participé à l’accouplement

• Si la population locale d’abeilles présente peu de diversité, il y a plus de chances (statistiquement) pour que deux variantes (allèles) identiques du gène CSD se retrouvent dans l’oeuf

• Dans ce cas, l’œuf diploïde, qui aurait dû donner une ouvrière, donnera un mâle stérile et il sera évacué de l’alvéole par les ouvrières nourrices




OvuleSpermatozoïde

Oeuf

Muscle spermathèqueouvert

Muscle spermathèquefermé

Tous les gènes du mâle étaient présents chez sa mère

L’œuf hérite pour partie de gènes de la reine ainsi que des gènes d’un des mâles ayant fourni du sperme

La reproduction

16 Chromosomes 16 Chromosomes

16 Chromosomes

32 Chromosomes

32 Chromosomes

32 Chromosomes

16 Chromosomes

Lors de la formation des ovules, le nombre de chromosomes est divisé par deux: c’est la Méiose


Conséquences sur l’élevage des reines d’abeilles

• Sauf en cas d’insémination artificielle, la sélection génétique des mâles est impossible (vol de fécondation)

• Pour tenter de corriger cet aspect, les éleveurs procèdent à une saturation (+/- relative) de la zone avec des mâles d’origine sélectionnée

• Certaines ruches -dont la reine a montré par sa descendance des qualités intéressantes- vont être stimulées pour produire beaucoup de mâles (héritage direct des gènes maternels car haploïdes)

• On souhaite ainsi que ce soient ces mâles qui fécondent les jeunes reines vierges issues de l’élevage de reines (statistiquement!)



Conséquences sur l’élevage des reines d’abeilles

Cellules de mâles etcellules d’ouvrièressur un même cadre(constructionhabituelle)

Cadres à mâlesconstruits à partirde cire « à mâles »fournie à la rucheraceuse


Reine de la souche

raceuse

Reines mères des faux bourdons (de toute la zone géographique d'élevage)

Différents spermes

dans la

spermathèque

Mâles haploïdes donc transmission directe

des caractères génétiques inconnus de leur

mère

Mâles d'origine inconnue... ou

orientée par saturation de mâles

d'élevage

Reines filles obtenues

par élevage de reines

Larves greffées pour élevage

reines

Caractères non sélectionnés chez les mères

des mâles d'origine diverse

Caractères souhaités sélectionnés chez la

mère

Caractères hérités de la mère connue

sélectionnée

ET des « grand mères » inconnues via les mâles

Fécondation

Génétique et élevage de reines chez l’abeille mellifère

Fécondées par qui?

(intérêt de l’élevage de mâles)

Fécondées par qui?

(intérêt de l’élevage de mâles)


Détermination du sexe

• Un gène CSD (Complementary Sex Determination) est responsable de la détermination du sexe chez les Apidés (localisé sur le Chr.3)

• Il existe une quinzaine d’allèles (variantes) de ce gène dans la population d’abeilles

• Un œuf se développera en femelle (ouvrière ou reine)

uniquement s’il contient deux variantes (allèles

différents) du gène CSD (diploïdes hétérozygotes)

• Un œuf donnera un mâle s’il a un seul gène CSD (haploïde: c’est le cas général) ou bien s’il a deux allèles CSD identiques (diploïde homozygote)



La méiose, c’est quoi?

➢ Les cellules de la reine ayant 32 chromosomes, si ses ovules en possédaient aussi 32, l’œuf additionnerait ces 32 chr. avec les 16 chr. du spermatozoïde du mâle!Et à chaque génération cela augmenterait…

➢ Or ce n’est pas ce que l’on constate !

➢ Il y a donc réduction de 32 à 16 du nombre de chr. de la reine lors de la formation de ses ovules

➢ C’est ce mécanisme de réduction du nombre de chr. qui s’appelle la méiose et il se produit uniquement dans les ovaires de la reine

➢ La méiose est responsable d’un brassage génétiquecar le hasard intervient fortement dans cette division du nombre de chr. qui répartit les gènes maternels dans les ovules de la reine




Alvéoles non occupés dans un couvain serré: larves diploïdes de sexe mâle (deux allèles du gène CSD identiques) éliminées par les ouvrières,

Documents

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