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La génétique de l'abeille
L'Homme a 46 chromosomes, l'abeille en a 32.
La parténogénèse
Une reine est issue d'une autre reine et d'un faux bourdon. Ses caractères lui sont donc donnés par sa mère et par son père.
Une ouvrière a aussi une mère, la reine de la colonie, et un père, l'un des époux de la reine.
Quant au faux bourdon, il a pour origine un ovule (appelé improprement oeuf non fécondé).
Il a une mère mais na pas de père.
Il a donc tout le patrimoine génétique de sa mère.Tous ses spermatozoïdes sont identiques, puisqu'ils ne peuvent posséder qu'une copie du jeu des 16 chromosomes contenus dans l'ovule dont le mâle est issu.
On observe une nette diminution du nombre d'ancêtres par rapport à la situation normale. Ceci est très marqué chez les mâles où on peut dire finalement que le patrimoine génétique d'un faux bourdon à la 4ème génération de notre arbre est moins travaillé que celui d'une reine ou d'une ouvrière de la même génération. De plus, cette reine ou ouvrière a 2 mâles pour 3 femelles dans ses 5 ancêtres; donc 60% de ses caractéristiques sont femelles.
Le rôle du mâle apparaît donc moindre et cela est souvent senti intuitivement par les éleveurs qui constatent que les caractéristiques maternelles présentent une certaine stabilité.
Comment évolue cette proportion lorsque lon accroît le nombre de générations ?
Les 55 ancêtres se répartissent en 34 femelles et 21 mâles soit 62% de caractères femelles.
La reine s'accouple plusieurs fois
Une reine possède dans le noyau de ses cellules 16 paires ou encore 2 jeux de 16 chromosomes. Un de ces jeux lui est légué par son père, l'autre lui est remis par sa mère. Le brassage des chromosomes dans les cellules du corps et dans les cellules mères des ovules, puis l'élimination de la moitié d'entre eux (un par paire) par la réduction chromatique, réalisent des centaines d'ovules différents les uns des autres par leur assemblage chromosomique.En conséquence, une reine (qui à 32 chromosomes): engendre des centaines de sortes de mâles (à 16 chromosomes), produit des centaines de sortes de reines ou d'ouvrières (à 32 chromosomes). Au début de son existence, une reine s'accouple à plusieurs mâles qui lui donnent chacun un lot de spermatozoïdes. La spermathèque de la reine contient donc autant de sortes de spermatozoïdes qu'il y a eu d'accouplements. Quand cette reine va féconder ses ovules, pour chacun elle utilisera un spermatozoïde de l'un des lots de sa spermathèque. Elle pourra donc engendrer autant de sortes ou groupes d'ouvrières qu'elle a reçu de sortes de spermatozoïdes. Puisqu'une sorte de spermatozoïde vient du père, il y aura autant de groupes d'ouvrières quil y a eu de pères. Les mâles sont donc seulement frères entre eux puisquils proviennent d'ovules différents. Les ouvrières et les reines sont les filles de la moitié de la reine et de la moitié d'un faux bourdon. Cela fait des centaines d'assemblages différents.Il y aura, cependant, autant de groupes d'ouvrières qu'il y a eu de pères. Les ouvrières peuvent donc être:SUPER SOEURS par leur père.Chaque mâle ayant donné un lot de spermatozoïdes identiques, les filles issues de ce père seront entre elles par leur père des super soeurs, de vraies jumelles. SOEURS par leur mère, en effet la reine fabriquant dans ses ovaires des centaines d'ovules différents, ses filles d'un même groupe, seront entre elle comme des soeurs dans l'espèce humaine. DEMI-SOEURS par leur mère et un père différent: jusqu'ici, il n'est pas possible de distinguer, parmi les filles d'une même mère, les vraies soeurs des demi-soeurs, autrement dit celles issues du même père de celles qui ont des pères différents.Ceci explique aussi que les reines issues d'un même élevage sont soeurs ou demi-soeurs entre elles.
Particularités de la génétique de l'abeille
Un des chromosomes du jeu de 16 que toute abeille possède en simple (faux bourdon, haploïde) ou en double exemplaire (reine et ouvrière, diploïde) intervient dans la détermination du sexe. C'est le chromosome sexuel dont il existe, dans nos régions, 12 formes désignés par Xa, Xb, Xc, Xd, Xe,...
Chaque ovule et chaque spermatozoïde contiennent un de ces allèles sexuels.
L'oeuf en possède 2, l'un venant de l'ovule, l'autre du spermatozoïde.
Si ces allèles sont différents, par exemple Xa et Xb ou Xd et Xe, l'individu résultant du développement de l'oeuf est une FEMELLE dont les ouvrières nourrices, par l'alimentation qu'elles lui distribuent, feront soit une ouvrière, soit une reine.
Quand une reine s'accouple à des faux bourdons qui sont proches parents, ses frères par exemple, elle peut recevoir de l'un ou de plusieurs de ces mâles des spermatozoïdes porteurs d'un allèle sexuel qu'elle possède elle-même.
Ex.: reine à allèles sexuels Xa et Xb, donc à ovules Xa ou Xb, unie à un mâle porteur d'un allèle Xa, donc à spermatozoïdes Xa.
La reine en question pond dans les alvéoles d'ouvrières des oeufs:les uns de formule XaXb qui évoluent en ouvrières diploïdes hétérozygotes (femelles parce que diploïdes) ;les autres XaXa, c'est-à-dire à allèles sexuels identiques, qui devraient devenir eux aussi des individus diploïdes, mais homozygotes (mâles parce quils ne portent qu'une sorte d'allèle sexuel, Xa.)
Là réside la nouveauté de nos connaissances. En effet, jusqu'à maintenant, nous avions admis qu'un mâle venait toujours d'un ovule non fécondé et que tous ses spermatozoïdes, identiques, possédaient le même gène sexuel porteur du même allèle sexuel que celui de l'ovule d'origine. Nous n'avions pas évoqué la possibilité de mâles diploïdes ayant une mère et - fait nouveau - un père.
Du nouveau encore: les larves issues des oeufs diploïdes mais homozygotes si l'on regarde leurs allèles sexuels, fabriquent une hormone de cannibalisme que les ouvrières décèlent dès que la jeune larve sort de l'oeuf. Cette phéromone invite les ouvrières à dévorer les jeunes larves diploïdes et homozygotes qui la possèdent.
Résultat: dans une colonie ordinaire, les individus diploïdes homozygotes n'atteignent jamais le stade d'insecte parfait.
La disparition précoce des diploïdes homozygotes laisse des vides dans le couvain, vides visibles au premier coup d'oeil et caractéristique du couvain lacunaire.
La reine vient pondre à nouveau dans les alvéoles privées de leur jeune larve; elle comble ainsi les lacunes. Mais les larves auront 3 à 4 jours de retard sur leurs voisines nées des oeufs hétérozygotes. (3 à 4 jours représentent le temps nécessaire à l'incubation des oeufs homozygotes, à l'éclosion des larves, à leur extermination et à la ponte de nouveaux oeufs), d'où l'apparition de couvain lacunaire.
Les risques d'apparition de mâles diploïdes sont d'autant plus grands que père et mère de ces mâles sont proches parents.
Ex.: reine XaXb accouplée à un seul mâle Xb = 50% de couvain lacunaire.
reine XaXb accouplée à 8 mâles Xb = 50% de couvain lacunaire.reine XaXb accouplée à 4 mâles sur 8 à allèle sexuel Xb = 25% de lacunes.
Dans le cas de 2 sur 8, on constatera 12,5% de lacunes...
Conséquences pratiques
La consanguinité: Le comptage des vides sur les surfaces de couvain sain (loques, mycoses et teignes faussent le comptage) met en évidence le degré de consanguinité de la reine. La valeur d'une reine, la compacité de son couvain, ne peut être apprécié qu'après que cette reine a établi du couvain sur une surface assez grande. La consanguinité augmente l'effet homozygote, donc le couvain lacunaire. Elle permet aussi l'apparition des allèles récessifs cachés entraînant un abaissement de la valeur des individus. Cela se marquera au niveau de caractères morphologiques mais aussi physiologiques et comportementaux. Ex.: la dissymétrie des ailes chez les ouvrières. Une capacité inférieure à la thermorégulation. Une forte déficience de l'élevage, du nettoyage et par conséquent une sensibilité accrue aux maladies. Elle permet aussi l'apparition de ce que les généticiens appellent des crossing-over, cest-à-dire des ruptures et des réunions entre chromatides. Ce phénomène fait apparaître de nouvelles formes de recombinaisons à partir des parents. On observe aussi des accidents dont les conséquences sont beaucoup plus graves. Des erreurs se produisent soit au cours de la mitose, soit au cours de la méiose. Des cassures se produisent avec perte de fragments de chromosomes et donc perte dinformation génétique. Les individus produits suite à ces phénomènes montreront des formes nouvelles mais qui seront la conséquence d'un appauvrissement génétique qui entraînera aussi une perte de vitalité. L'hétérosis:Lhétérosis est en quelque sorte le contraire de la consanguinité. On parle souvent dhétérosis quand il y a hybridation; cest en effet, lorsquil y a croisement entre 2 races quil se fait le plus remarquer. Mais en réalité, il se manifeste chaque fois que des sujets de lignées non apparentées sont accouplés. Leur vigueur et leur fécondité remontent en flèche en première génération mais dans tous les cas, diminuent par la suite. Si l'on n'augmente pas son capital génétique, la consanguinité fait son oeuvre, d'autant plus vite que la population est plus petite. En petite population, il faut continuellement réinjecter du sang neuf. Ex.: échanger une ruche, avec des abeilles de même race, avec un apiculteur du Luxembourg. 2 ans plus tard, avec un apiculteur du Tournaisis... Chaque fois, vous allez bénéficier du facteur hétérosis, donc avoir des reines plus prolifiques, mais aussi des abeilles plus robustes, à durée de vie un peu plus longue, plus travailleuses et plus résistantes aux maladies. La supériorité des hétérosis se manifeste le plus dans des conditions défavorables, là où la plus grande faculté d'adaptation est nécessaire. Les hybrides sont hétérozygotes et l'effet hétérosis satténuera donc progressivement au cours des générations. Chez l'abeille, on a constaté que les hybrides à hétérosis étaient devenues inférieures aux lignées parentales qui les avaient composées et ce, dès la F3. LES MUTATIONS:Chez labeille, comme chez toutes les espèces, des mutations peuvent se présenter. Cest une brusque variation d'un caractère héréditaire dans une lignée ou un espèce, par changement dans le nombre ou dans la qualité des gènes. Cest un accident. Une liste de 30 mutations récessives a été dressée. Ces mutation affectent la couleur ou la taille de l'oeil, la couleur du corps,... Les mutations peuvent être spontanées ou provoquées. Spontanées: Elles donnent généralement des formes fixes et stables. Si on croise ces mutants avec des types normaux, on obtient une descendance qui suit les lois de l'hérédité. Cest l'insémination artificielle qui a permis de les conserver lorsqu'on les a découvertes par hasard chez les faux bourdons. Provoquées: Toutes les radiations ionisantes, les rayons du radium, les protons.... peuvent provoquer des mutations. Ces rayons agissent sur les cellules reproductrices et perturbent la structure chimique des gènes. Il existe aussi des produits chimiques capables d'exercer une action mutagène: le formol, le phénol, l'eau oxygénée... Les mutations sont de peu d'intérêt: elles provoquent des baisses de vitalité (yeux rouges, mâles aveugles...).
Commentaires (5)
tres pationnant
2013-06-07
Kristo
d'une très grande clarté....ce texte m'a vraiment fait avancer dans la compréhension si complexe de la parthénogénèse merci
2013-12-27
maya
bravo pour votre étude. Un grand pas pour l'apiculteur que je suis .merci, malgré que votre étude soit très pointu et des fois à la limite de la compréhension ... je ne suis pas généticien. dommage!!!!!!!!
2014-11-25
est ce que le mâle peut être diploïde,et comment
2011-12-27
c'est incroyable
2012-12-02
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