Offre de Stage M2 Recherche en Génétique du Paysage : Evaluation de la Connectivité Fonctionnelle de Forêts Tempérées Décidues en Contexte Hautement Fragmenté

La fragmentation forestière est une menace pour la biodiversité. Néanmoins, l’impact de cette fragmentation sur la dispersion et les flux de gènes est difficile à estimer car il dépend à la fois des espèces (traits d’histoire de vie dont la dispersion) et des paysages (temps écoulé depuis la fragmentation, étendue et configuration spatiale de l’habitat) concernés (Baguette et al., 2013). Cet effet est en outre modulé par le niveau de spécialisation écologique des espèces. Ainsi, il est plus marqué chez les espèces sédentaires que chez les espèces mobiles (Callens et al., 2011) et chez les espèces «spécialiste» que chez les espèces «généralistes» (Bonte et al., 2003 ; Entling et al., 2011). Les plantes Geum urbanum (la benoîte commune) et Primula elatior (l’oseille des bois) sont toutes deux des espèces communes de forêts tempérées Européenne. Elles constituent des modèles biologiques contrastées de par leur capacité de dispersion et leur degré de spécialisation écologique : l’espèce spécialiste P. elatior et l’espèce généraliste G. urbanum étant respectivement caractérisées par une faible et forte capacité de dispersion.

Le stage proposé a pour objectif d’évaluer la connectivité fonctionnelle dans un système fragmenté (forêts tempérées décidues) au moyen de flux géniques estimés entre populations des deux espèces modèles. La diversité génétique passée versus contemporaine sera mesurée à partir de la variation de gènes cytoplasmiques (ADNcp – variation génétique historique) et nucléaires (loci microsatellites – flux génique contemporain) (Arens et al., 2004 ; Van Geert et al., 2006 ; Seino et al., 2014). Deux fenêtres paysagères ont été sélectionnées dans deux régions françaises distinctes, en l’occurrence la région Hauts-de-France (Thiérache) et la région Bretagne (Zone Atelier Armorique). Parmi ces fenêtres, l’une présente des taches d’habitat interconnectées par un réseau dense de haies (bocage) tandis que l’autre est caractérisée par un système fortement fragmenté et pauvre en haies (openfield). Dans la région Hauts-de-France, une troisième fenêtre paysagère a été également retenue : elle est une zone non fragmentée composée de «taches virtuelles» distribuée dans une matrice forestière (fenêtre témoin). Les individus ont été collectés dans les fragments forestiers et dans les haies au cours de deux campagnes d’échantillonnage (2017 et 2018). La connectivité fonctionnelle et la structure génétique des populations seront investiguées au moyen de méthodes classiques d’analyses exploratoires (DAPC) (Jombart et al., 2008) et bayésiennes (Pritchard et al., 2000 ; Guillot et al., 2005). La relation entre structure du paysage et structure génétique sera évaluée à partir d’approches corrélatives et d’approches fondées sur la théorie des graphes. Le ou la stagiaire est par ailleurs encouragé(e) à proposer et à exploser d’autres pistes d’analyse.

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Nous recherchons un(e) étudiant(e) intéressé(e) et motivé(e). Le candidat ou la candidate retenu(e) sera encadré(e) par Annie Guiller (PR), Jonathan Lenoir (CR CNRS) et Pedro Poli (PhD). Un fort intérêt pour la génétique des populations, l’écologie du paysage, la biologie évolutive et l’analyse statistique est recommandé. De bonnes bases et connaissances dans ces domaines sont souhaitées mais non obligatoires car ces compétences pourront être acquises ou renforcées au cours du stage.

Financement : Fondation pour la Recherche sur la Biodiversité (FRB, AO 2018). Le stage s’inscrit dans le cadre du projet Européen WOODNET (BiodivERsa, APR 2017) et du projet régional PEGASE (Région Picardie, APR 2016).

Institution d’accueil : EDYSAN

Encadrants : Annie Guiller (Professeur), Jonathan Lenoir (CR CNRS) et Pedro Poli (doctorant).

Candidatures : Pour candidater, envoyez un CV et une lettre de motivation (en Anglais ou Français) à : annie.guiller@u-picardie.fr, jonathan.lenoir@u-picardie.fr et pedro.poli@u-picardie.fr. N’hésitez pas à nous contacter pour tout renseignement supplémentaire.

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Internship Opportunity in Landscape Genetics: Assessing Gene Flow among Populations of 2 Contrasting Herbaceous Plants within a Fragmented System

Habitat fragmentation is a major threat to biodiversity. Nonetheless, habitat fragmentation may have an unequal influence over genetic flow depending on specie life history traits and dispersion capacities (Baguette et al., 2013). Generally, the effects of fragmentation on genetic flow is more pronounced for sessile organisms, compared with more mobile or vagile ones (Callens et al., 2011), and for specialists compared with generalists (Bonte et al., 2003; Entling et al., 2011). The plant species Geum urbanum (wood avens: on the left picture below) and Primula elatior (true oxlip: on the right picture below) are common within highly fragmented European temperate forests. They are nonetheless two contrasting models in terms of dispersion abilities and ecological specialisation: P. elatior being a notorious forest specialist with limited dispersal abilities.

The proposed internship aims at evaluating functional connectivity in a fragmented system (temperate deciduous forests) by means of indirect estimators for this two contrasting model species. Contemporary and past genetic diversity will be measured using cytoplasmic genes (cpDNA – historic genetic variation) and microsatellites loci (contemporary gene flow) (Arens et al., 2004; Van Geert et al., 2006; Seino et al., 2014). Two landscape windows were selected for both the Hauts-de-France region (Thiérache) and the Brittany region (Zone Atelier Armorique): one window is characterized by forest patches interconnected through a dense hedgerow network (locally called ‘bocage’) while the other window is characterized by a highly fragmented system with few to no hedgerows. For the Hauts-de-France region, a third landscape window was selected as a control or baseline unfragmented system based on ‘virtual forest patches’ spread out across a forest matrix. Individuals were sampled in forest patches (or virtual forest patches) and in hedgerows during two field seasons (i.e. in 2017 and 2018). Functional connectivity and population genetic structure will be investigated using classic methods (DAPC) (Jombart et al., 2008) and Bayesian assigning tests (Pritchard et al., 2000; Guillot et al., 2005) for characterizing genetic structure. The role of landscape features on genetic structure will be assessed by means of correlative approaches and graph-theory methods. The successful applicant will be highly encouraged to propose other analytical methods if he/she deems fit.

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We seek a highly motivated and curious candidate. The successful candidate will be closely supervised by Professor Annie Guiller, Senior Researcher Jonathan Lenoir and PhD student Pedro Poli during his/her internship. He/She should be able to work independently. Strong interest in population genetics, landscape ecology, evolution and biostatistics are recommended, meaning that a good background in those domains is desired, but not mandatory. Those skills will be developed during the internship.

Funding: We acknowledge a grant from the “Fondation pour la Recherche sur la Biodiversité” (FRB, AO 2018).

Internship stipend: About 500 EUR per month during 6 months (January-June 2019).

Starting date and duration: The succesful applicant is expected to start his/her internship on the 7th of January 2019 for a 6 month duration.

Host Institute: Edysan is a mixed research unit involving the CNRS and Université de Picardie Jules Verne institutes. The research work developed in Edysan aims at understanding natural and semi-natural ecosystem functioning and impacts environment changes over those systems. We are well placed in Amiens, a nice and active city in the Picardy region. The laboratory has an ongoing partnership with Regional Molecular Biology Centre (CRRBM) that dispose of state of the art equipment and infrastructure.

Supervisors: Annie Guiller (Professeur), Jonathan Lenoir (CR CNRS) and Pedro Poli (PhD student).

Application deadline: 30th November 2018. Potential candidates should send a CV and a cover letter (in English or French) to: annie.guiller@u-picardie.fr, jonathan.lenoir@u-picardie.fr and pedro.poli@u-picardie.fr