Un modèle géostatistique pour la détection et la localisation des discontinuités génétiques spatiales entre populations

La genetique du paysage est une nouvelle discipline dont le but est de decrire l'influence des structures paysageres et environnementales sur la structuration spatiale de la variabilite genetique. Cette approche est de premiere importance pour la gestion des populations et en biologie de la conservation car elle donne des informations pertinentes sur la connectivite des habitats. La premiere etape de la genetique du paysage est la detection et la localisation dans l'espace des discontinuites genetiques entre populations. Pourtant, il n'existait pas jusqu'a present de methode d'analyse efficace pour atteindre ce but. Dans ce programme, nous avons clarifie les concepts lies a la modelisation spatiale des donnees genetiques. Nous avons ensuite decrit un modele Bayesien permettant d'inferer les discontinuites genetiques a partir de genotypes multilocus individuels georeferences, sans a priori sur le nombre de populations et leurs limites spatiales. Dans cette methode, le jeu de donnees global (genetique et spatial) est modelise comme un melange de populations panmictiques, dont l'organisation spatiale est modelisee par des cellules de Voronoi. Outre la localisation des discontinuites genetiques, la methode quantifie le degre de dependance spatiale dans le jeu de donnees, estime le nombre de populations dans l'aire d'etude, assigne les individus a leur population d'origine, et detecte les eventuels migrants entre ces populations. La performance de cette methode a ete evaluee grâce a l'analyse de donnees simulees. Les resultats ont montre de bonnes performances pour des jeux de donnees standards a des locus microsatellites (une centaine d'individus genotypes a 10 locus avec 10 alleles chacun), y compris pour des niveaux de differenciation relativement faibles (Fst< 0,05). Cette methode a ensuite ete appliquee a deux jeux de donnees reels sur des grands mammiferes avec des niveaux de differentiation tres differents. La premiere application, sur le glouton (Culo gulo) dans l'Ouest des Etats-Unis, montre la capacite de cette methode a detecter des populations coherentes avec les structures paysageres connues pour freiner la dispersion chez cette espece, et a localiser un certain nombre de migrants potentiels dans un contexte de differentiation genetique assez elevee entre unites panmictiques (Fst de 0,08 a 0,17). La deuxieme application, sur le chevreuil dans le Sud Ouest de la France, illustre la capacite de cette approche a inferer des discontinuites genetiques coherentes d'un point de vue paysager (autoroutes, canaux), dans un contexte de tres faible differentiation genetique (Fst = 0,008). Un programme informatique, denomme GENELAND, est disponible gratuitement a : http://www.inapg.inra.fr/ens_rech/mathinfo/personnel/guillot/Geneland.html. Une mailing liste a egalement ete mise en place et compte une soixantaine d'utilisateurs enregistres. (Resume d'auteur)