De nouvelles populations robertsoniennes de souris (Mus musculus domesticus) au nord des Alpes

Institut des sciences de l'e'volution, Laboratoire de gknktique, Universite' des sciences et techniques du Languedoc place Eugsne-Bataillon, 34095 Montpellier CEDEX 5, France

BARBARA KONIG Zoologisches Institut (111), Universitat Wiirzburg. Rontgenring 10, 0-8700 Wiirzburg, Allemagne

~ d i t e u r de correspondance : D. Zickler

Requ le 8 fevrier 1990

Accept6 le 3 fevrier 1991

BELKHIR, K., BRITTON-DAVIDIAN, J . , et KONIG, B. 1991. De nouvelles populations robertsoniennes de souris (Mus musculus domesticus) au nord des Alpes. Genome, 34 : 658-660.

De nouvelles populations robertsoniennes (Rb) de souris (Mus musculus domesticus) posskdant des combinaisons differentes de fusions centriques sont decrites en France, en Suisse et en Allemagne. Chez les souris d'Alsace (France), le nombre diploi'de varie de 2n = 38 a 34 et quatre fusions sont presentes; toutes les populations sont homozygotes pour la fusion Rb(4.12), mais elles skgrkgent pour les fusions supplementaires Rb(5.7), Rb(10.14) ou Rb(5.10). Dans les localites suisses, seules des souris a 40 chromosomes acrocentriques sont presentes a Berne, alors que les fusions Rb(5.7) et Rb(9.16) ont etC recensees a Bille. Dans la localite de Constance, en Allemagne, les souris sont homozygotes pour neuf fusions : Rb(1.18), Rb(2.5), Rb(3.6), Rb(4.12), Rb(7.15), Rb(8.17), Rb(9.14), Rb(lO.ll) et Rb(13.16). Les relations phylogenktiques des nouvelles populations Rb avec celles deja connues sont discutees.

Mots clks : fusions robertsoniennes, souris domestique, chromosomes, evolution chromosomique.

BELKHIR, K., BRITTON-DAVIDIAN, J., and KONIG, B. 1991. De nouvelles populations robertsoniennes de souris (Mus musculus domesticus) au nord des Alpes. Genome, 34: 658-660.

New Robertsonian (Rb) populations of the house mouse (Mus musculus domesticus) carrying different combina- tions of centric fusions are reported in France, Switzerland, and Germany. In Alsace (France), the diploid number varied from 2n = 38 to 34; four fusions were present, with Rb(4.12) homozygous in all populations whereas Rb(5. lo), Rb(5.7), or Rb(10.14) were found to be segregating. In Switzerland, only all-acrocentric mice (2n = 40) were present in Bern while Rb(5.7) and Rb(9.16) occurred in Basel. In the Konstanz locality from southern Germany, all the mice were homozygous for nine Rb fusions: Rb(1.18), Rb(2.5), Rb(3.6), Rb(4.12), Rb(7.19, Rb(8.17), Rb(9.14), Rb(lO.l l), and Rb(13.16). The phylogenetic relationship of these new Rb populations with those already known is discussed.

Key words: Robertsonian translocations, house mouse, chromosomes, chromosomal evolution.

Introduction La souris domestique Mus musculus domesticus presente,

a travers son aire de repartition, des populations a nombre de chromosomes variable en raison de l'accumulation de translocations robertsoniennes (Rb), fusions centriques de chromosomes acrocentriques. Depuis les travaux de Gropp et al. (1970), un certain nombre de populations a nombre reduit de chromosomes, allant de 2n = 39 jusqu'a 2n = 22, a ete decrit en Suisse et en Italie (Gropp et al. 1972; von Leh- man et Radbruch 1977; Capanna et al. 1975; Capanna 1985), en Allemagne, en Espagne et en ~ c o s s e (Adolph et Klein 198 1 ; Brooker 1982), en Yougoslavie (Dulic et al. 1980; Gropp et Winking 1981), en Grkce (Winking et al. 1981; Tichy et Vucak 1987), en Belgique (Hiibner et Koulischer 1990; Bauchau et al. 1990) et en Tunisie (Sai'd et al. 1986).

La presente etude decrit l'existence en Alsace (France), en Suisse et a Constance (au sud de 1'Allemagne) de nou- velles races chromosomiques portant des combinaisons dif- ferentes de fusions robertsoniennes. La composition des fusions et la presence de la fusion Rb(4.12) a l'etat homozy- gote chez toutes les souris Rb (sauf une), suggkrent l'affi- nite phylogenetique de ces dernikres avec les souris Rb decrites precedemment en Allemagne. Printed in Canada / lrnprirne au Canada

MatCriel et mCthodes Un total de 63 souris a etC caryotype (fig. I), dont 54 capturkes

entre 1984 et 1987 dans la region d'Alsace en France. Les huit souris de Suisse et du sud de 1'Allemagne sont toutes, sauf une souris de Constance, des F, issues de croisements entre individus sauvages.

Les preparations chromosomiques ont Cte obtenues par la tech- nique de la moelle osseuse (Hsu 1969). L'identification des chro- mosomes a etC effectuee aprks marquage G selon la technique de Giemsa-trypsine de Seabright (197 1) et la nomenclature de Cowell (1 984).

RCsultats Le tableau 1 montre que toutes les populations d'Alsace

sont polymorphes pour des fusions Rb, le nombre diploi'de variant de 2n = 38 a 34. Toutes les populations sont homozygotes pour la fusion Rb(4.12), mais elles presentent une differenciation chromosomique Nord-Sud pour les fusions supplementaires. En effet, les localites au sud de Friesenheim (Saasenheim, Montagne-aux-Singes) sont poly- morphes pour les fusions Rb(5.7) et Rb(10.14) alors que la fusion Rb(5.10) skgrkge dans le Nord. Dans la localite de Friesenheim, ces trois fusions se retrouvent mais chez des individus differents.

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TABLE 1. Caryotype des souris dans les localites alsaciennes (France)

Localite* 2n N Fusions

Ebersheim (2) 3 8 36

Boofzheim (7) 3 8 37 36

Friesenheim (15) 3 8 37 37 36

Montagne-aux-Singes (4) 3 6 36 3 4

Saasenheim (26) 37 37 37 36 36 36 36 3 5

*Les chiffres entre parentheses representent le nombre d'individus etudies.

L'ktude des localitks suisses (tableau 2) montre que les sou- ris de Berne possedent le caryotype standard (2n = 40 chro- mosomes) alors qu'il existe un polymorphisme chromoso- mique a Biile (un individu a 2n = 40 et un autre a 2n = 38, double hktkozygote pour les fusions Rb(5.7) et Rb(9.16)). Les trois souris de Constance (tableau 2) prksentent, a l'ktat homozygote, les neuf paires de fusions suivantes : Rb(1.18)' Rb(2.5)' Rb(3.6)' Rb(4.12), Rb(7.15)' Rb(8.17), Rb(9.14), Rb(lO.11) et Rb(13.16). Les fusions Rb(5.7) et Rb(7.15) n'ont jamais ktk recenskes lors d'ktudes antkrieures sur d'autres populations robertsoniennes d'origine sauvage.

Discussion Le prksent rapport dkcrit de nouvelles populations Rb en

France et en Suisse, ainsi que de nouvelles fusions dans le sud de 1'Allemagne. Les souris de Constance prksentent cinq fusions (Rb(2.5)' Rb(3.6), Rb(4.12), Rb(8.17) et Rb(9.14)) en commun avec celles du systeme Rb allemand dkcrites aux alentours de Ravensbourg (Adolph et Klein 1983). Elles constituent alors la population Rb ayant fixk le plus grand nombre de fusions dans ce systeme, caractkrisk par la pre- sence de la fusion Rb(4.12). Cette meme fusion a kgalement kt6 recenske a l'ktat homozygote dans les populations alsa- ciennes dont certaines possedent en outre la fusion Rb(lO.14), prksente a l'ktat hktkrozygote chez quelques sou- ris allemandes (Adolph et Klein 1983). Ces observations sug- gerent que les populations Rb d'Alsace reprksentent vrai- semblablement un prolongement du systeme Rb allemand, meme si une continuitk physique entre les populations Rb de ces deux regions n'a pas kt6 dkmontrke. En effet, la proxi- mite gkographique de ces deux dernieres rend les kchanges de souris par migration tres probables. De plus, la probabi- lit6 d'apparition indkpendante d'une meme fusion dans des populations diffkrentes posskdant peu de fusions est tres faible (Bauchau 1990). Les fusions Rb(5.7) et Rb(7.19, par contre, n'ont kt6 recenskes respectivement qu'en Alsace et a Constance, ce qui argumente en faveur de leur apparition

u 25 km

ALLEMAGNE

FIG. 1. Localites echantillonn6es. En France : 1, Ebersheim; 2, Boofzheim; 3, Friesenheim; 4, Montagne-aux-Singes; 5, Saasenheim. En Suisse : 6, B2le; 8, Berne. En Allemagne : 7, Constance.

in situ. La fusion Rb(5.10)' quant a elle, reprksente un cas particulier puisqu'elle n'existe qu'en Alsace et en Belgique, dont les populations ne semblent pas Ctre en continuitk. Le systeme Rb allemand semble donc se prolonger par des 'ilots

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GENOME, VOL. 34, 1991

TABLE 2. Caryotype des souris suisses et allemandes

Localite N Origine 2n Fusions

Bile 1M F, 38 5.7 9.16 1F Fl 40 -

Constance 1M Sauvage 22 1.181.182.52.53.63.6 4.12 4.12 7.15 7.15 8.17 8.17 9.14 9.14 10.11 10.11 13.16 13.16

1M F, 22 Idem 1F F, 22 Idem

Berne 4F F, 40 -

NOTA : M, male; F, fernelle.

de populations Rb prksentant au moins la fusion Rb(4.12) et skparks de ce systeme par des populations a caryotype standard ou bien des souris comme celles de B5le chez les- quelles la fusion Rb(4.12) est absente, bien que signalke a quelques kilometres plus au sud a Bottmingen par Gropp et al. (1972).

Les populations d'Alsace reprksentent un cas d'ktude int6 ressant, d'une part, par l'ktendue de leur polymorphisme chromosomique et, d'autre part, par la mise en contact de deux races chromosomiques dont les hybrides prksenteraient une grande baisse de fertilitk due a l'homologie monobra- chiale des fusions en prksence : Rb(5.7) et Rb(10.14) chez l'une et Rb(5.10) chez l'autre (Gropp et Winking 198 1). Le suivi de ces populations par un kchantillonnage plus important nous permettra de dkterminer la nature de ce poly- morphisme, lequel peut etre soit transitoire, les fusions nou- vellement apparues ktant en cours de fixation, soit main- tenu constamment par hybridation entre ces deux races chromosomiques.

Remerciements Les auteurs souhaitent remercier J .-C. Davidian et

T. Davidian, les habitants des villages alsaciens et tout par- ticulikrement Monsieur le maire de Sassenheim et sa famille pour leur coopkration et leur aide lors des missions de col- lecte. Ce travail a ktk financk par le Centre national de la recherche scientifique, unitk de recherche associke no 327.

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