Intraspecific evolution of the genome and modes of reproduction generating genetic diversity in Agaricus bisporus

Agaricus bisporus, le champignon de Paris, est un basidiomycète saprophytenaturellement présent dans la litière de cyprès (Cupressus macrocarpa). Il possède différentsmodes de reproduction. Pour étudier leur rôle dans la dynamique spatio-temporelle et l’évolutionde la diversité génétique au cours du temps, des dispositifs expérimentaux ont été mis en place.Dix souches sauvages d’Agaricus bisporus var. bisporus ont été sélectionnées, à partir de deuxpopulations françaises, sur leurs traits phénotypiques et génotypiques. L’étude de l’évolutionmoléculaire de leurs génomes a montré que, pour le génome mitochondrial, la mobilité desintrons de groupe I apparait comme la principale source de polymorphisme. Des taux desubstitution nucléotidique (nt) faibles ont été observés chez tous les types de séquencesmitochondriales (éléments mobiles, séquences géniques et inter géniques). Cette forteconservation, comparée avec les taux élevés de substitution nt des séquences nucléairessimilaires, contraste avec ce qui est généralement décrit dans l’évolution des séquencesfongiques. Des expériences de croisements entre sporocarpes et mycelia de souches sauvages ontété menées sur du compost, dans une chambre de culture, pour simuler l’implantation d’unepopulation naturelle. Pour les sporocarpes récoltés, les données montrent l’existence d’unphénomène parasexuel de Buller conduisant à des souches hybrides d’A. bisporus dans lachambre de culture et potentiellement dans la nature. Parallèlement, les mycelia de souchessauvages ont été introduits dans deux parcelles expérimentales de cyprès. L’analyse génotypiquedes sporocarpes récoltés la première année d’introduction n’a pas permis de mettre en évidencede souche hybride et les conditions climatiques de la seconde année n’ont pas permis d’obtenir defructification. Les dispositifs et outils mis au point doivent permettre un suivi génétique spatiotemporelde la population sur le long terme.Agaricus bisporus, the button mushroom, is a saprophytic basidiomycete naturallyfound in cypress litter (Cupressus macrocarpa). It possesses different modes of reproduction. Tostudy their role in the spatio-temporal dynamics and in the evolution of the genetic diversity,experimental systems have been set up. Ten wild strains of Agaricus bisporus var. bisporus havebeen selected, from two french populations, on both phenotypic and genotypic traits. Themolecular evolution of their genomes has shown that, for the mitochondrial genome, group Iintron mobility was the main source of gene polymorphism. Low nucleotide (nt) substitutionrates were found in all types of mitochondrial sequences (mobile elements, genic and intergenicones). This stringent conservation of mitochondrial sequences, when compared with the high ntsubstitution rates of their nuclear counterparts, contrasts to what is widely accepted in fungalsequence evolution. Mating experiments between sporocarps and mycelia of wild strains wereconducted on compost in a room culture, to simulate the implantation of a natural population.Among the collected sporocarps, results indicate the occurrence of a parasexual Bullerphenomenon leading to hybrid strains of A. bisporus in room culture and putatively in the wild.In parallel, mycelia of the wild strains have been introduced in two experimental plots of cypress.Genotypic analysis of the sporocarps collected from these plots in the first year of introduction,failed to evidence a hybrid strain. The climatic conditions of the second year did not allowobtaining fruiting-bodies. The developed experimental systems and tools must allow a followingat the genetic level of the spatio-temporal evolution of the population