Genetic variation in Loudetia simplex supports the presence of ancient grasslands in Madagascar - Université Toulouse 3 Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Plants, People, Planet Année : 2024

Genetic variation in Loudetia simplex supports the presence of ancient grasslands in Madagascar

George Tiley
Andrew Crowl
Tchana Almary
W. Luke
Guillaume Besnard
Anne Yoder
Maria Vorontsova

Résumé

Societal Impact Statement Recognizing Loudetia ‐dominated grasslands were widespread prior to human colonization highlights that open ecosystems were and continue to be an important component of Madagascar's biodiversity. A better understanding of the plant species that form grassland ecosystems is necessary for effective land management strategies that support livelihoods, but substantial financial and logistical barriers exist to implementing conservation genetic studies using contemporary genomic tools. Some challenges for population genetic analyses of non‐model polyploids lacking reference genomes can be ameliorated by developing computational resources that leverage a cost‐effective data generation strategy that requires no prior genetic knowledge of the target species. This may benefit conservation programs with small operating budgets while reducing uncertainty compared to status quo microsatellite assays. Summary The extent of Madagascar's grasslands prior to human colonization is unresolved. We used population genetic analyses of a broadly dominant C 4 fire‐adapted grass, Loudetia simplex , as a proxy for estimating grassland change through time. We carefully examined the utility of target‐enrichment data for population genetics to make recommendations for conservation genetics. We explored the potential of estimating individual ploidy levels from target‐enrichment data and how assumptions about ploidy could affect analyses. We developed a novel bioinformatic pipeline to estimate ploidy and genotypes from target‐enrichment data. We estimated standard population genetic summary statistics in addition to species trees and population structure. Extended Bayesian skyline plots provided estimates of population size through time for empirical and simulated data. All Malagasy L. simplex individuals sampled in this study formed a clade and possibly indicated an ancestral Central Highland distribution of 800 m in altitude and above. Demographic models suggested grassland expansions occurred prior to the Last Interglacial Period and supported extensive grasslands prior to human colonization. Though there are limitations to target‐enrichment data for population genetic studies, we find that analyses of population structure are reliable. Genetic variation in L. simplex supports widespread grasslands in Madagascar prior to the more recent periods of notable paleoclimatic change. However, the methods explored here could not differentiate between paleoclimatic change near the Last Glacial Maximum and anthropogenic effects. Target‐enrichment data can be a valuable tool for analyses of population structure in the absence a reference genome.
Déclaration d'impact societal Reconnaître que les prairies dominées par Loudetia étaient répandues avant la colonisation humaine souligne que les écosystèmes ouverts étaient et continuent d'être un composant important de la biodiversité de Madagascar. Il est urgent de réaliser des inventaires de la biodiversité et une taxonomie intégrée pour le traitement de la flore et de la faune des écosystèmes ouverts afin d'évaluer les risques pour les écosystèmes sous‐étudiés considérés historiquement comme des terres en friches. Des barrières financières et logistiques existent pour mettre en œuvre l'étude de la conservation en utilisant les outils génomiques contemporains. Nous avons amélioré certains des défis liés aux analyses génétiques de populations de polyploïdes non modèles, sans génomes de référence, en développant des ressources informatiques pour exploiter une stratégie pouvant générer des données rentables ne nécessitant aucune connaissance génétique préalable de l'espèce cible.
Fanambarana fiantraika ara‐tsosialy Ny fanekena fa niely patrana ny hivoka itoeran'ny Loudetia talohan'ny fanjanahan'ny olombelona dia manamarika fa ireo hivoka ireo dia singa manan‐danja amin'ny zavamananaina eto Madagasikara. Ilaina maika ny fahafantarana ara biolojika sy taxononomique ny zavamaniry sy ny biby amin'ny hivoka mba hanombanana ny loza mety hitranga amin'ny hivoka izay tsy ananana fahalalana maro sady heverina ho tany maina. Misy sakana ara‐bola sy ara‐pitaovana amin'ny fampiharana ny fandalinana momba ny fiarovana izay nampiasana fitaovana génomika ankehitriny. Nohatsarainay ny sasany amin'ireo fanamby mifandraika amin'ny famakafakana ara‐genetika ny mponina manana ploidy maro tsy modely, izay tsy misy fitaovana genomika iaingana, amin'ny alàlan'ny fampivoarana loharanon‐kevitra kajy mba hitrandrahana paikady izay mety hiteraka angon‐drakitra mahomby tsy mitaky fahalalana mahakasika ny fototarazo ara‐genetika ny zava‐maniry izay tiana karohina.
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Plants People Planet - 2023 - Tiley - Genetic variation in Loudetia simplex supports the presence of ancient grasslands in.pdf (1.88 Mo) Télécharger le fichier
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Dates et versions

hal-04245276 , version 1 (22-02-2024)

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Citer

George Tiley, Andrew Crowl, Tchana Almary, W. Luke, Cédrique Solofondranohatra, et al.. Genetic variation in Loudetia simplex supports the presence of ancient grasslands in Madagascar. Plants, People, Planet, In press, 6 (2), pp.315-329. ⟨10.1002/ppp3.10437⟩. ⟨hal-04245276⟩
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