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Forêt de Bailly (Yvelines). © William Beaucardet

Imaginer les forêts de demain

QUELLES FORÊTS POUR LE FUTUR ? - Des ressources génétiques pour les forêts

Les arbres renferment une formidable diversité génétique. On estime qu’elle est quatre fois plus importante que celle des populations humaines. Pourquoi ? Eh bien parce que leur histoire évolutive est bien plus longue que la nôtre ! Mais ce qui fascine les généticiens, c’est l’incroyable faculté d’adaptation dont ils sont capables. En cas de bouleversement climatique, comme celui rencontré durant la dernière période de réchauffement post-glaciaire, la sélection naturelle fonctionne à plein régime et favorise l’adaptation locale aux nouvelles pressions environnementales. Lors de la reproduction en effet, les populations d’arbres s’échangent d’énormes quantités de gènes, dont certaines combinaisons renferment la clé de l’adaptation. C’est ce qui permet aux individus des générations suivantes de s’adapter. Et c’est assez rapide (à l’échelle de l’arbre, bien entendu). La preuve, c’est qu’au cours de l’holocène, il n’a fallu que 6 000 ans aux chênes, confinés dans le sud de l’Europe, pour reconquérir tout le continent jusqu’au sud de la suède. Une découverte plutôt encourageante pour l’avenir, puisque les arbres vont être rapidement confrontés à un changement climatique intense. Si rapidement que cette fois il va falloir leur donner un petit coup de pouce. Et ça, c’est le travail des généticiens. Leur mission ? Identifier les gènes impliqués dans l’adaptation aux conditions climatiques futures, détecter les individus qui présentent les bonnes combinaisons et favoriser leur inter-croisement avec les ressources actuelles pour préparer les générations suivantes.

Mis à jour le 23/06/2016
Publié le 23/06/2016

Le génome du chêne séquencé... pour quoi faire ?

Trois ans ! C’est le temps qu’il aura fallu aux chercheurs de l’Inra et du CEA pour séquencer le génome du chêne pédonculé, l’une des espèces les plus présentes dans notre pays. Mais pour les généticiens, c’est maintenant que le vrai travail commence. Il s’agit désormais de décrire la variabilité de ce code génétique dans les populations naturelles qui existent au sein de l’espèce et découvrir notamment ceux qui sont impliqués dans l’adaptation aux contraintes climatiques. Mais c’est loin d’être évident. En effet, un processus aussi complexe met en œuvre un grand nombre de gènes qui travaillent en réseaux. Lorsqu’ils y seront parvenus, les généticiens pourront sélectionner les individus qui présentent les bonnes combinaisons de gènes et orienter les croisements de manière à préparer les générations futures, à affronter les nouvelles conditions environnementales.

La bonne température du pin

Pin Maritime (France). © Inra, Didier Bert
Pin Maritime (France) © Inra, Didier Bert
Ça va chauffer, dans le Sud-Ouest ! Et c’est une sacrée guigne pour le pin maritime, qui fait l’objet d’une sylviculture intensive en Aquitaine. Pour préserver cette importante filière, il est primordial de prédire la façon dont l’essence s’adaptera aux changements climatiques, et notamment à la baisse des précipitations. Grâce aux travaux de chercheurs européens, et notamment de l’Inra, on en a aujourd’hui une idée plus précise. Les scientifiques, après avoir sélectionné les gènes potentiellement impliqués dans l’adaptation au climat, ont identifié, dans 36 populations de pin maritime originaires de différents pays (Maroc, Portugal, Espagne et France), 18 mutations dont la fréquence présente une corrélation significative avec leur climat d’origine. Pour confirmer cette hypothèse, ils ont planté 19 de ces populations dans un même lieu, au Nord-Est de l’Espagne et mesuré leur taux de survie 5 ans plus tard. Bingo ! Les arbres qui portaient les mutations les plus en adéquation avec le climat du site d’expérimentation avaient largement supporté les conditions extrêmes. Et plus la fréquence des mutations s’éloignait de l’optimum, plus la mortalité était importante. Autant dire que le pin maritime provenant de Gascogne, où la pluviométrie est bien supérieure, n’était guère à la fête ! Mais le sacrifice était nécessaire : ces travaux vont permettre aux chercheurs d’accompagner les forestiers dans le choix des arbres qu’il convient de planter dans un lieu donné, en tenant compte de l’évolution future du climat.

Ensemble, c’est mieux

Adopter une vision d’ensemble. C’est désormais le crédo des généticiens de l’Inra. Il y a 15 ou 20 ans, les chercheurs avaient tendance à cibler et étudier des caractéristiques bien précises, tels que la réponse de l’arbre à une sécheresse, la précocité du débourrement végétatif au printemps, le rythme de croissance ou encore la résistance à un agent pathogène. Aujourd’hui, non seulement ils étudient simultanément toutes les réponses des arbres à ces facteurs environnementaux, mais ils partagent et confrontent aussi leurs recherches aux travaux des scientifiques intervenant dans d’autres disciplines, notamment celles qui concernent l’adaptation au changement climatique. Ces interactions permettent de mieux appréhender la diversité des populations, et facilitent la caractérisation des ressources génétiques. Ainsi, les généticiens, en collaboration avec les spécialistes en dendrochronologie (l’étude de l’histoire d’un arbre par analyse d’échantillons de bois), étudient la réponse passée de l’arbre aux aléas climatiques. Ils s’intéressent notamment à la plasticité de certains individus. Autrement dit leur capacité à s’adapter aux perturbations de l’environnement, en modifiant très rapidement leur phénotype, alors que d’autres arbres de la même espèce en sont incapables. Ces champions de l’adaptation, font bien entendu l’objet de la plus grande attention !