Contributors: Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE); Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-École Pratique des Hautes Études (EPHE); Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD France-Sud )-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro Montpellier; Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Université de Montpellier (UM); Équipe 4 - Écophysiologie, Comportement, Conservation (E2C); Laboratoire d'Ecologie des Hydrosystèmes Naturels et Anthropisés (LEHNA); Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL); Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL); Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS); Institut des Sciences de l'Evolution de Montpellier (UMR ISEM); Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-École Pratique des Hautes Études (EPHE); Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Université Paris Sciences et Lettres (PSL)-Institut de recherche pour le développement IRD : UR226-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM); Équipe 1 - Biodiversité et Adaptation dans les Hydrosystèmes (BAH); Équipe 3 - Écologie, Évolution, Écosystemes Souterrains (E3S); Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive - UMR 5558 (LBBE); Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS); ANR-17-EURE-0018,H2O'LYON,School of Integrated Watershed Sciences(2017); ANR-19-CE02-0017,MINIGAN,Conflits nucléocytoplasmiques et Gynodioécie chez les animaux(2019)
نبذة مختصرة : International audience ; Cytoplasmic male-sterility (CMS) is a form of genetic conflict over sex determination that results from differences in modes of inheritance between genomic compartments 1-3. Indeed, maternally-transmitted (usually mitochondrial) genes, sometimes enhance their transmission by suppressing the male function in a hermaphroditic organism, to the detriment of biparentallyinherited nuclear genes. As a result, these hermaphrodites become functionally female, and may coexist with regular hermaphrodites in so-called gynodioecious populations 3. CMS has been known in plants since Darwin's times 4 , but is previously unknown in the animal kingdom 5-8. We relate the first observation of CMS in animals. It occurs in a freshwater snail population, where some individuals appear unable to sire offspring in controlled crosses and show anatomical, physiological and behavioral characters consistent with a suppression of the male function. Male-sterility is associated with a mitochondrial lineage that underwent a spectacular acceleration of DNA substitution rates, affecting the entire mitochondrial genome-this acceleration concerns both synonymous and nonsynonymous substitutions and therefore results from increased mitogenome mutation rates. Consequently, mitochondrial haplotype divergence within the population is exceptionally high, matching that observed between snail taxa that diverged 475 million years ago. This result is reminiscent of similar accelerations in mitogenome evolution observed in plant clades where gynodioecy is frequent 9,10 , both being consistent with arms-race evolution of genome regions implicated in CMS 11,12. Our study shows that genomic conflicts can trigger independent evolution of similar sex determination systems in plants and animals, and dramatically accelerate molecular evolution.
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