ANR (2021 - 2025) : DivAlps

Diversification and adaptation along environmental gradients : Identification of genes and traits involved in species differentiation
in alpine butterflies

Team involved : MEEBIO
Platform involved : AAEM, MEMOBIO, PASTIS
Main contact person : Laurence DESPRES (LECA, UGA)

Summary :

L’adaptation répétée à des conditions environnementales similaires chez des espèces apparentées peut résulter de la sélection naturelle agissant de façon indépendante entre les différentes lignées, ou d’échanges de gènes par hybridation (introgression adaptative).

Nous étudions ici un complexe d’espèces de papillons le long du gradient altitudinal dans les Alpes, afin de comprendre comment les populations s’adaptent le long du gradient altitudinal. L’analyse du génome des papillons dans les zones de contact entre taxons permettra d’identifier les régions plus ou moins perméables au flux de gènes, en particulier les introgressions et réarrangements, et de les associer à la variation phénotypique adaptative. Grace à l’analyse de taxons provenant d’un évènement d’hybridation ancien, nous pourrons distinguer les effets de la différenciation pan-génomique (dus à l’allopatrie et la démographie), de ceux de la sélection sur les gènes impliqués dans l’adaptation locale et l’isolement reproducteur. et comprendre dans quelle mesure ces gènes ont été échangés entre les lignées. En utilisant des hybrides récents dans les zones de contact, nous bénéficions d’une expérience naturelle de ségrégation des traits caractérisant chaque taxon, brassés par de nombreuses générations de recombinaison, que nous étudierons afin de comprendre comment les principaux traits conférant l’adaptation altitudinale sont partagés par introgression entre les lignées alpines ou au contraire agissent comme des barrières au flux de gènes. Nous relierons ces introgressions à l’adaptation aux changements climatiques et biotiques liés à l’altitude.

Ce système permettra de déchiffrer les processus impliqués dans l’adaptation à de nouvelles conditions le long du gradient altitudinal, et d’identifier les principaux traits et gènes candidats impliqués. Le projet mobilisera les équipes de trois unités et combinera leur expertise en bio-informatique, génomique des populations, écologie et approches expérimentales.

 

Figure 1. DIVALPS graphical overview.
Major questions, study system and research consortium

 
 

Partners :

  • LECA - CNRS - Université Grenoble Alpes - Université Savoie Mont Blanc (Laboratoire d’Écologie Alpine)

 Laurence DESPRES
 Thibaut CAPBLANCQ (Post-doc)
 Jesus MAVAREZ
 Matthew GREENWOOD (PhD)
 Delphine RIOUX
 Christian MIQUEL
 Frédéric LAPORTE
 Julien RENAUD
 Maya GUEGUEN

  • TIMC-IMAG - CNRS - Université Grenoble Alpes (Recherche Translationnelle et Innovation en Médecine et Complexité)

 Olivier FRANCOIS

  • CEFE - CNRS - Montpellier (Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive)

 Mathieu JORON
 Anne-Geneviève BAGNERES
 Paul DONIOL-VALCROZ (PhD)

  • GenScale - Inria - Université Rennes 1 (Scalable, Optimized and Parallel Algorithms for Genomics)

 Claire LEMAITRE
 Fabrice LEGEAI
 Sandra ROME (PhD)

 

PhD Students :

 Matthew GREENWOOD (2021-2024), Université Grenoble Alps, cosupervised by Laurence DESPRES and Thibaut CAPBLANCQ
"Genomic signals of speciation in the Coenonympha butterflies"

 Paul DONIOL-VALCROZ (2021-2024), CEFE-CNRS, Montpellier, cosupervised by Mathieu JORON and Anne-Geneviève BAGNERES
"Phenotypic variation and genomic bases of the characters involved in adaptation and diversification in alpine butterflies of the genus Coenonympha"

 Sandra ROME (2021-2024), Université Rennes 1, supervised by Claire LEMAITRE
"Structural variants in Coenonympha butterfly genomes"

 

Post-doc :
 Thibaut CAPBLANCQ(2021-2023)