Codes barres

Code barre pour les
plantes, cas de la forêt
tropicale Guyanaise
Mailyn A. Gonzalez
Directeur Jérôme Chave
Laboratoire d’Evolution et Diversité Biologique
Université Paul Sabatier, Toulouse
Biodiversité
1ha
~500 arbres
~150 espèces
Biodiversité
Code barre
1ha
~500 arbres
~150 espèces
Codes barres
Courte séquence d’ADN (~600pb)
unique à chaque espèce
Conditions
Assez conservée
Amorces universelles
Alignement facile
Assez variable
Différentiation entre
espèces proches
Consortium for the Barcode of life CBOL
Barcode of life data system BOLD
Information complémentaire à l’identification
Codes barres
Avantages
Standard, reproductible
Inventaires de biodiversité
Identification aux stades de vie particuliers
Wildlife forensics
Ouvre l’accès à d’autres questions écologiques
Codes barres
Limitations
Divergence intra et interspécifique ≠ entre groupes
Manque de resolution
pour les espèces
proches
Plusieurs séquences
isolation geographique,
sous-espèces
Codes barres chez les animaux
coxI Cytochrome C oxydase ~640pb
Identification des espèces
Hebert et al. 2004
Découverte d’espèces cryptiques
Codes barres chez les plantes?
Pas de séquence consensus
Plusieurs séquences proposées
Plastidiques
rbcL, rpoC1, rpoB, matK, accD
Nucleaire
ITS1, ITS2
trnH-psba, trntl-f
Chase et al. 2005, Kress et al. 2005, Shaw et al. 2005, Cowan et al. 2006.
Plant working group, Royal Botanical Garden, Kew
Objectif
Que peut apporter la méthode des codes
barres dans l’étude de la biodiversité de
la forêt tropicale?
Test de séquences candidates
Identification
Possible? quelle résolution?
Au delà de l’identification
Y a-il des informations supplémentaires apportées par les
séquences testées qui permettent d’adresser d’autres
questions ?
Les Nouragues
Deux 0.5 ha échantillonnés
Conditions édaphiques différentes
Prélèvement de cambium
arbre >10cm dbh
~ 500 individus
Identification taxonomique préalable
50% espèce
25% genre
20% famille
5% NA
Test de séquences candidats
Royal Botanic Gardens, Kew, UK
ADN plastique codant
Amplification
Alignement
Divergence intra et interspécifique
rpoC1
rpoB
mat K
accD
YCF5
www.rbgkew.org.uk/barcoding
Test de séquences candidats
Royal Botanic Gardens, Kew, UK
ADN plastique codant
ARN polymérases
rpoC1
560pb
0 - 10%
rpoB
410pb
0 - 12%
mat K
DMSO à tester
amplification
80%
accD
YCF5
www.rbgkew.org.uk/barcoding
Résultats
Identification botanique
rpoC1
173 séquences
32 familles
Analyse bayesienne
Analyse moléculaire
Es c h we i l e ra c o ri a c e a NOU4 0
Es c h we i l e ra p e d i c e l l a ta NOU1 6 3
Es c h we i l e ra c o ri a c e a NOU1 7 5
Es c h we i l e ra p e d i c e l l a ta NOU1 8 5
Es c h we i l e ra s p 1 NOU1 8 7
Es c h we i l e ra c o ri a c e a NOU1 9 6
Es c h we i l e ra c o ri a c e a NOU2 0 1
91
Es c h we i l e ra c o ri a c e a NOU2 1 8
Es c h we i l e ra c o ri a c e a NOU4 1 0
Es c h we i l e ra c o ri a c e a NOU4 1 5
Es c h we i l e ra c o ri a c e a NOU1 9
L e c y th i s p e rs i s te n s NOU1 4
L e c y th i s p e rs i s te n s s u b s p a u ra n ti a c a NOU4 2 5
100
L e c y th i s p e rs i s te n s NOU4 0 5
100
L e c y th i s p e rs i s te n s s u b s p a u ra n ti a c a NOU1 5 6
L e c y th i s p e rs i s te n s s u b s p p e rs i s te n s NOU1 3 5
L e c y th i s p e rs i s te n s s u b s p p e rs i s te n s NOU1 4 8
Sa p i n d a c e a e NOU6 2
100
L e c y th i s p o i te a u i NOU1 5 1
Es c h we i l e ra s p 2 NOU2 2 2
Gu s ta v i a h e x a p e ta l a NOU7 4
Gu s ta v i a h e x a p e ta l a NOU4 2 9
Gu s ta v i a h e x a p e ta l a NOU1 7 4
100
Gu s ta v i a h e x a p e ta l a NOU1 5 4
Gu s ta v i a h e x a p e ta l a NOU1 5 5
Fl a c o u rti a c e a e NOU4 2 0
Di o s p y ro s NOU4 3 8
Sa p o ta c e a e NOU1 3 3
100
99
Sa p o ta c e a e s p 2 NOU1 8 9
78
Sa p o ta c e a e s p 2 NOU6 4
Sa p o ta c e a e s p 3 NOU4 2 8
Sa p o ta c e a e s p 1 NOU1 0 9
98
Sa p o ta c e a e s p 1 NOU4 2 4
Po u te ri a d e c o rti c a n s NOU3
Po u te ri a d e c o rti c a n s NOU2 7
Po u te ri a d e c o rti c a n s NOU5 7
Sa p o ta c e a e NOU4 6
Mi c ro p h o l i s g u y a n e n s i s s u b s p g u y a n e n s i s NOU4 3 7
100
Sa p o ta c e a e s p 5 NOU4 3 3
55
Sa p o ta c e a e s p 4 NOU4 3 2
As p i d o s Sa p o ta NOU4 1 9
Mi c ro p h o l i s v e n u l o s a NOU4 0 6
Sa p o ta c e a e s p 4 NOU4 0 4
Sa p o t m a h o t c i g a re NOU2 0 8
Sa p o ta c e a e NOU2 0 5
Sa p o ta c e a e NOU1 3 4
Po u te ri a d e c o rti c a n s NOU1 6 5
De n d ro b a n g i a b o l i v i a n a NOU1 6 6
100
Po ra q u e i b a g u i a n e n s i s NOU3 4
Po ra q u e i b a g u i a n e n s i s NOU7 2
De n d ro b a n g i a b o l i v i a n a NOU2 2 0
100
NA NOU9 8
NA NOU1 4 0
100
NA NOU1 8 4
81
NA NOU3 2 1
Dry p e te s NOU4 1 6
59
98
Co rd i a e x a l ta ta NOU1 5 8
100
Co rd i a NOU2 0 0
Di o c l e a NOU1 0 2
59
Am b e l a n i a NOU1 6 8
100
100
Am b e l a n i a a c i d a NOU1 8 8
100
l i a n e l a te x b l a n c NOU2 3 3
Ru b i a c e a e NOU2 1 1
65
75
Du ro i a e ri o p i l a NOU4 3 9
Is e rti a c o c c i n e a NOU4 1 3
100
Gu e tta rd a a c re a n a NOU2 5
Gu e tta rd a a c re a n a NOU2 4
100
Gu e tta rd a a c re a n a NOU5 8
94
Gu e tta rd a a c re a n a NOU1 6 9
Gu e tta rd a a c re a n a NOU1 1 2
Gu e tta rd a a c re a n a NOU1 5 9
Ne e a fl o ri b u n d a NOU3 2
Ne e a fl o ri b u n d a NOU7 8
100
Ne e a fl o ri b u n d a NOU1 8 2
Sa p i n d o u Me l i a NOU9 5
NA NOU1 0 8
99
Me l i a c e a e Sa p i n d NOU4 2 1
100
L e c y th i s p e rs i s te n s s u b s p p e rs i s te n s NOU5
Ca ra p a p ro c e ra NOU4 1 7
100
An a c a rd i a c e a e NOU2 0 4
Pro ti u m NOU1 5
57
Bu rs e ra c e a e NOU4 4
94
100
Bu rs e ra c e a e NOU4 3 1
100
Bu rs e ra c e a e NOU1 1
Qu a ra ri b e a d u c k e i NOU8 6
Ste rc u l i a m u l ti o v u l a NOU9 7
100
Qu a ra ri b e a d u c k e i NOU1 8 0
95
Th e o b ro m a s u b i n c a n u m NOU2 3 1
99
Ap e i b a g l a b ra NOU4 3
L i c a n i a NOU4 0 8
L i c a n i a NOU4 2 6
56
L i c a n i a NOU4 3 6
100
L i c a n i a s p 1 NOU1 7
Hi rte l l a NOU2 9
74
Hi rte l l a NOU1 9 2
100
NA NOUP4
Qu i i n a g u i a n e n s i s NOU4 4 0
Ix o n a n th a c e a e NOU4 2 2
Ca ry o c a r g l a b ru m NOU8 9
99
Qu a ra ri b e a d u c k e i NOU3 1
Am p h i rrh o x l o n g i fo l i a NOU4 1 2
100
82
L a c u n a ri a c re n a ta NOU2 1 4
100
Qu a ra ri b e a d u c k e i NOU9 3
Am p h i rrh o x l o n g i fo l i a NOU1 5 0
Dry p e te s v a ri a b i l i s NOU2 3 6
100
Dry p e te s v a ri a b i l i s NOU3 0
Qu a l e a ro s e a NOU2 2 7
100
100
Qu a l e a ro s e a NOU6
Vo c h y s i a c e a e NOU4 0 7
100
Eri
s
m
a
u
n c i n a tu m NOU1 2
100
100
Ru b i a c e a e NOU2 0 7
o l a c o u h u m i ri a NOU1 6 2
Try m a to c o c c u s NOU1 3 2
100
100
Bro s i m u m NOU1 3 7
Ba g a s s a g u i a n e n s i s NOU5 1
Ep e ru a fa l c a ta NOU8 2
Ep e ru a fa l c a ta NOU8 3
Ep e ru a fa l c a ta NOU1 1 6
100
Ep e ru a fa l c a ta NOU1 2 0
61
Ep e ru a fa l c a ta NOU2 2 6
Ep e ru a fa l c a ta NOU6 1
Ba u h i n i a g u i a n e n s i s NOU8 8
100
100
NA NOUP1 4
Ba u h i n i a NOU4 1 8
100
NA NOU1 8 3
An n o n a c e a e NOU1 9 7
In g a NOU3 3
100
In g a NOU7 6
In g a NOU1 5 2
100
In g a NOU8 5
60
99
In g a NOU1 2 9
100
Stry p h n o d e n d ro n m o ri c o l o r NOU1 4 6
Vo u a c a p o u a a m e ri c a n a NOU1 8
NA NOUP2 3
100
Vo u a c a p o u a a m e ri c a n a NOU1
Pl a ty m i s c i u m p i n n a tu m NOU2 1 6
98
66
91
De rri s NOU4 0 9
Fa b a c e a e NOU2 0 6
NA NOU4
100
Bo c o a p ro u a c e n s i s NOU2 8
100
Bo c o a p ro u a c e n s i s NOU1 6
Swa rtz i a p o l y p h y l l a NOU9 4
96
NA NOUH8
100
Orm o s i a NOU1 6 1
Fa b a c e a e NOU1 8 6
Fa b a c e a e NOU1 7 2
100
Sa p o ta c e a e NOU1 7 3
L a u ra c e a e NOU1 7 0
100
L a u ra c e a e NOU2 2 3
100
Vi o l a c e a e NOU3 5
c f Co m b re ta c e a e NOU3 6
100
100
Ru b i a c e a e NOU7 0
Ru b i a c e a e NOU2 6
Vi ro l a NOU7
My ri s ti c a c e a e NOU1 2 2
Vi ro l a k wa ta e NOU1 3 8
100
100
Vi ro l a m i c h e l i i NOU6 5
Vi ro l a m i c h e l i i NOU2 0
Iry a n th e ra s a g o ti a n a NOU1 3
98
Iry a n th e ra s a g o ti a n a NOU2 3
93
NA NOU2 0 9
98
An n o n a c e a e NOU2 2 5
An n o n a c e a e NOU3 8
Xy l o p i a n i ti d a NOU1 9 5
100
Is e rti a s p i c i fo rm i s NOU4 1 4
100
Du g u e ti a s u ri n a m e n s i s NOU5 3
NA NOU2 1 2
100
Du g u e ti a s u ri n a m e n s i s NOU4 5
Résultats
Identification botanique
rpoC1
Lecythidaceae
Analyse moléculaire
Résultats
Identification botanique
rpoC1
Fabaceae
Analyse moléculaire
Résultats
Identification botanique
Analyse moléculaire
?
Résultats
Es c h we i l e ra c o ri a c e a NOU4 0
Es c h we i l e ra p e d i c e l l a ta NOU1 6 3
Es c h we i l e ra c o ri a c e a NOU1 7 5
Es c h we i l e ra p e d i c e l l a ta NOU1 8 5
Es c h we i l e ra s p 1 NOU1 8 7
Es c h we i l e ra c o ri a c e a NOU1 9 6
Es c h we i l e ra c o ri a c e a NOU2 0 1
91
Es c h we i l e ra c o ri a c e a NOU2 1 8
Es c h we i l e ra c o ri a c e a NOU4 1 0
Es c h we i l e ra c o ri a c e a NOU4 1 5
Es c h we i l e ra c o ri a c e a NOU1 9
L e c y th i s p e rs i s te n s NOU1 4
L e c y th i s p e rs i s te n s s u b s p a u ra n ti a c a NOU4 2 5
100
L e c y th i s p e rs i s te n s NOU4 0 5
100
L e c y th i s p e rs i s te n s s u b s p a u ra n ti a c a NOU1 5 6
L e c y th i s p e rs i s te n s s u b s p p e rs i s te n s NOU1 3 5
L e c y th i s p e rs i s te n s s u b s p p e rs i s te n s NOU1 4 8
Sa p i n d a c e a e NOU6 2
100
L e c y th i s p o i te a u i NOU1 5 1
Es c h we i l e ra s p 2 NOU2 2 2
Gu s ta v i a h e x a p e ta l a NOU7 4
Gu s ta v i a h e x a p e ta l a NOU4 2 9
Gu s ta v i a h e x a p e ta l a NOU1 7 4
100
Gu s ta v i a h e x a p e ta l a NOU1 5 4
Gu s ta v i a h e x a p e ta l a NOU1 5 5
Fl a c o u rti a c e a e NOU4 2 0
Di o s p y ro s NOU4 3 8
Sa p o ta c e a e NOU1 3 3
100
99
Sa p o ta c e a e s p 2 NOU1 8 9
78
Sa p o ta c e a e s p 2 NOU6 4
Sa p o ta c e a e s p 3 NOU4 2 8
Sa p o ta c e a e s p 1 NOU1 0 9
98
Sa p o ta c e a e s p 1 NOU4 2 4
Po u te ri a d e c o rti c a n s NOU3
Po u te ri a d e c o rti c a n s NOU2 7
Po u te ri a d e c o rti c a n s NOU5 7
Sa p o ta c e a e NOU4 6
Mi c ro p h o l i s g u y a n e n s i s s u b s p g u y a n e n s i s NOU4 3 7
100
Sa p o ta c e a e s p 5 NOU4 3 3
55
Sa p o ta c e a e s p 4 NOU4 3 2
As p i d o s Sa p o ta NOU4 1 9
Mi c ro p h o l i s v e n u l o s a NOU4 0 6
Sa p o ta c e a e s p 4 NOU4 0 4
Sa p o t m a h o t c i g a re NOU2 0 8
Sa p o ta c e a e NOU2 0 5
Sa p o ta c e a e NOU1 3 4
Po u te ri a d e c o rti c a n s NOU1 6 5
De n d ro b a n g i a b o l i v i a n a NOU1 6 6
100
Po ra q u e i b a g u i a n e n s i s NOU3 4
Po ra q u e i b a g u i a n e n s i s NOU7 2
De n d ro b a n g i a b o l i v i a n a NOU2 2 0
100
NA NOU9 8
NA NOU1 4 0
100
NA NOU1 8 4
81
NA NOU3 2 1
Dry p e te s NOU4 1 6
59
98
Co rd i a e x a l ta ta NOU1 5 8
100
Co rd i a NOU2 0 0
Di o c l e a NOU1 0 2
59
Am b e l a n i a NOU1 6 8
100
100
Am b e l a n i a a c i d a NOU1 8 8
100
l i a n e l a te x b l a n c NOU2 3 3
Ru b i a c e a e NOU2 1 1
65
75
Du ro i a e ri o p i l a NOU4 3 9
Is e rti a c o c c i n e a NOU4 1 3
100
Gu e tta rd a a c re a n a NOU2 5
Gu e tta rd a a c re a n a NOU2 4
100
Gu e tta rd a a c re a n a NOU5 8
94
Gu e tta rd a a c re a n a NOU1 6 9
Gu e tta rd a a c re a n a NOU1 1 2
Gu e tta rd a a c re a n a NOU1 5 9
Ne e a fl o ri b u n d a NOU3 2
Ne e a fl o ri b u n d a NOU7 8
100
Ne e a fl o ri b u n d a NOU1 8 2
Sa p i n d o u Me l i a NOU9 5
NA NOU1 0 8
99
Me l i a c e a e Sa p i n d NOU4 2 1
100
L e c y th i s p e rs i s te n s s u b s p p e rs i s te n s NOU5
Ca ra p a p ro c e ra NOU4 1 7
100
An a c a rd i a c e a e NOU2 0 4
Pro ti u m NOU1 5
57
Bu rs e ra c e a e NOU4 4
94
100
Bu rs e ra c e a e NOU4 3 1
100
Bu rs e ra c e a e NOU1 1
Qu a ra ri b e a d u c k e i NOU8 6
Ste rc u l i a m u l ti o v u l a NOU9 7
100
Qu a ra ri b e a d u c k e i NOU1 8 0
95
Th e o b ro m a s u b i n c a n u m NOU2 3 1
99
Ap e i b a g l a b ra NOU4 3
L i c a n i a NOU4 0 8
L i c a n i a NOU4 2 6
56
L i c a n i a NOU4 3 6
100
L i c a n i a s p 1 NOU1 7
Hi rte l l a NOU2 9
74
Hi rte l l a NOU1 9 2
100
NA NOUP4
Qu i i n a g u i a n e n s i s NOU4 4 0
Ix o n a n th a c e a e NOU4 2 2
Ca ry o c a r g l a b ru m NOU8 9
99
Qu a ra ri b e a d u c k e i NOU3 1
Am p h i rrh o x l o n g i fo l i a NOU4 1 2
100
82
L a c u n a ri a c re n a ta NOU2 1 4
100
Qu a ra ri b e a d u c k e i NOU9 3
Am p h i rrh o x l o n g i fo l i a NOU1 5 0
Dry p e te s v a ri a b i l i s NOU2 3 6
100
Dry p e te s v a ri a b i l i s NOU3 0
Qu a l e a ro s e a NOU2 2 7
100
100
Qu a l e a ro s e a NOU6
Vo c h y s i a c e a e NOU4 0 7
100
Eri s m a u n c i n a tu m NOU1 2
100
100
Ru b i a c e a e NOU2 0 7
o l a c o u h u m i ri a NOU1 6 2
Try m a to c o c c u s NOU1 3 2
100
100
Bro s i m u m NOU1 3 7
Ba g a s s a g u i a n e n s i s NOU5 1
Ep e ru a fa l c a ta NOU8 2
Ep e ru a fa l c a ta NOU8 3
Ep e ru a fa l c a ta NOU1 1 6
100
Ep e ru a fa l c a ta NOU1 2 0
61
Ep e ru a fa l c a ta NOU2 2 6
Ep e ru a fa l c a ta NOU6 1
Ba u h i n i a g u i a n e n s i s NOU8 8
100
100
NA NOUP1 4
Ba u h i n i a NOU4 1 8
100
NA NOU1 8 3
An n o n a c e a e NOU1 9 7
In
g
a NOU3 3
100
In g a NOU7 6
In g a NOU1 5 2
100
In g a NOU8 5
60
99
In g a NOU1 2 9
100
Stry p h n o d e n d ro n m o ri c o l o r NOU1 4 6
Vo u a c a p o u a a m e ri c a n a NOU1 8
NA NOUP2 3
100
Vo u a c a p o u a a m e ri c a n a NOU1
Pl a ty m i s c i u m p i n n a tu m NOU2 1 6
98
66
91
De rri s NOU4 0 9
Fa b a c e a e NOU2 0 6
NA NOU4
100
Bo c o a p ro u a c e n s i s NOU2 8
100
Bo c o a p ro u a c e n s i s NOU1 6
Swa rtz i a p o l y p h y l l a NOU9 4
96
NA NOUH8
100
Orm o s i a NOU1 6 1
Fa b a c e a e NOU1 8 6
Fa b a c e a e NOU1 7 2
100
Sa p o ta c e a e NOU1 7 3
L a u ra c e a e NOU1 7 0
100
L a u ra c e a e NOU2 2 3
100
Vi o l a c e a e NOU3 5
c f Co m b re ta c e a e NOU3 6
100
100
Ru b i a c e a e NOU7 0
Ru b i a c e a e NOU2 6
Vi ro l a NOU7
My ri s ti c a c e a e NOU1 2 2
Vi ro l a k wa ta e NOU1 3 8
100
100
Vi ro l a m i c h e l i i NOU6 5
Vi ro l a m i c h e l i i NOU2 0
Iry a n th e ra s a g o ti a n a NOU1 3
98
Iry a n th e ra s a g o ti a n a NOU2 3
93
NA NOU2 0 9
98
An n o n a c e a e NOU2 2 5
An n o n a c e a e NOU3 8
Xy l o p i a n i ti d a NOU1 9 5
100
Is e rti a s p i c i fo rm i s NOU4 1 4
100
Du g u e ti a s u ri n a m e n s i s NOU5 3
NA NOU2 1 2
100
Du g u e ti a s u ri n a m e n s i s NOU4 5
0.2
Conclusions et perspectives
Très bonne correspondance entre l’analyse
moléculaire et la détermination botanique classique
Résolution
rpoC1
rpoB
matK trnH-psbA
Conclusions et perspectives
Conclusions et perspectives
Au delà de l’identification…
Diversité phylogénétique des communautés
Codes barres
Méthode standard, reproductible et très utile dans l’étude de
la diversité de la forêt tropicale
Remerciements
Jérôme Chave
Pierre Charles Dominique
Bernard Riera
Caroline Scotti Saintagne
Celine Vicedo
Natalia Norden
Herbier de Cayenne
Christophe Thébaud
Mireille Charles Dominique
Patrick Chatêlet
Vincent Savolainen
Pascal Antoine Christin
Susana Varela
Royal Botanic Garden, Kew, UK