Genetic diversity and phylogeography of the Apis bee will mellifera in the islands of the South-west of the Indian Ocean

Les îles du Sud-Ouest de l'océan Indien (SOOI) abritent une faune et une flore exceptionnelle et constituent l'un des cinq hotspot de biodiversité les plus importants au monde. L'abeille domestique Apis mellifera occupe divers habitats dans la majorité de ces îles et interagit avec une flore indigène et endémique. Elle est également exploitée par l'Homme pour l'apiculture. A. mellifera a divergé en plusieurs lignées évolutives et sous-espèces dans son aire d'origine. Parmi-elles, A. m. unicolor a été décrite comme endémique de Madagascar et appartient à la lignée africaine A. Les objectifs de cette thèse étaient de caractériser l'abeille dans les archipels des Mascareignes, Comores et Seychelles en identifiant les lignées évolutives et sous-espèces présentes avec des marqueurs mitochondriaux (région intergénique COI-COII, gène ND2). Dans un second temps, une étude de la diversité et de la structure génétique a été réalisée sur ces mêmes populations insulaires (15 microsatellites). Un total de 4095 colonies ont été échantillonnées dans le SOOI et 238 dans l'aire naturelle continentale. Trois des quatre lignées évolutives (A, C et M) ont été détectées dans les 10 îles étudiées et ce en différentes proportions. La lignée africaine A et A. m. unicolor sont prépondérantes dans le SOOI excepté à Rodrigues (100% lignée européenne C). Dans toutes les îles de l'archipel des Comores et des Seychelles, 100% des colonies échantillonnées appartiennent à la lignée A, 95,2% à La Réunion et seulement 54,2% à Maurice. Les îles de l'archipel des Comores constitueraient une zone de contact entre la lignée africaine continentale et les populations d'A. m. unicolor. La diversité génétique nucléaire est forte dans les archipels du SOOI et est structurée par îles et archipels. En outre, les populations du SOOI se différencient fortement des populations continentales africaines et européennes. La combinaison des différents marqueurs privilégie l'hypothèse d'une colonisation ancienne et naturelle d'A. m. unicolor depuis Madagascar à La Réunion, Maurice et aux Seychelles.The South West Indian Ocean (SWIO) islands are home to an exceptional flora and fauna and are considered as one the five most important biodiversity hotspots in the world. In most islands of this region, the honeybee Apis mellifera occupies diverse habitats. Regarding its ability as a generalist pollinator, honeybee interacts with native and highly endemic flora. Furthermore, this species is used by human for beekeeping as it is able to produce honey, pollen and other hive products. Within the large group of bees (Apidae), A. mellifera is a model of diversity that has diverged into several lineages and subspecies in its native range. Among the 28 recognized subspecies, A. m. unicolor has been described as endemic to Madagascar and belongs to the African A lineage. The Mascarenes, Comoros and Seychelles archipelagos surround this continental island but the A. mellifera populations present have been little or never studied. The aims of this thesis were to characterize the honeybee from the Mascarenes (La Réunion, Mauritius, Rodrigues), Comoros (Anjouan, Mohéli, Grande Comore, Mayotte) and Seychelles (Mahé, Praslin, La Digue) archipelagos by determining the evolutionary lineages and subspecies present. Secondly, a study of genetic diversity and structure were conducted on these same insular populations. For that, a large sampling was carried (n = 4095 colonies from the SWIO, and 238 from native continental areas) and was combined to molecular analyzes using mitochondrial markers (sequencing of the COI-COII intergenic region and ND2 gene) and nuclear markers (15 microsatellite loci). Three of the four evolutionary lineages (A, C and M) were detected in different proportions in the 10 studied islands. The African A lineage and A. m. unicolor subspecies were predominant in the SWIO excepted for Rodrigues exclusively from the European C lineage. All sampled colonies from the Seychelles and Comoros archipelagos belong to the African lineage while in La Réunion the proportion reach 95.2% and only 54.2% in Mauritius. The presence of the Z African sub-lineage has been described for the first time out of Africa in two Seychelles islands. Moreover, Comoros islands may constitute a contact area between the continental African lineage and A. m. unicolor populations (insular African lineage). The SWIO populations show high levels of nuclear genetic diversity and a structuration by island and archipelago. In addition, SWIO populations strongly differentiated from African and European continental populations. The combined results from different molecular markers favor the hypothesis of an ancient and natural colonization from Madagascar to La Réunion, Mauritius and Seychelles islands. Therefore, the previous referenced interactions between the honeybee and the endemic fauna and flora in the SWIO might be explained by a long cohabitation in addition to its generalist pollinator ability