Une méta-analyse des facteurs affectant l’estimation et la précision de différents paramètres génétiques découlant des modèles de prédiction par la génomique chez les arbres forestiers vient d’être publiée dans la revue Tree Genetics and Genomes. Publication accessible au lien suivant.

La réponse à différentes intensités de sécheresse a été étudiée chez une grande cohorte de semis multiclonaux d’épinette blanche pour divers caractères de croissance et d’anatomie du bois afin notamment de mieux en comprendre les effets sur l’hydraulicité. Les résultats indiquent qu’il serait envisageable d’utiliser la sélection génétique pour améliorer la résistance à la sécheresse des épinettes blanches au stade juvénile, soit lorsque les jeunes arbres sont les plus susceptibles à de tels stress suite à leur reboisement. Publications accessibles aux liens suivants (1) (2).

Lien vers la publication associée ici.

Vidéos accessibles aux liens suivants:

Version longue

Version courte

Une étude récente publiée dans Frontiers in Plant Science par l’équipe de la chaire de recherche indique que la précision des modèles de prédiction par la génomique pour des caractères de croissance et de qualité du bois peut être rehaussée en considérant les effets génétiques non-additifs ainsi qu’en considérant de grands jeux de données. Les applications sont importantes afin notamment de mieux prédire la valeur de nouvelles familles d’épinette sans avoir à les caractériser phénotypiquement ou d’avoir à attendre pour ce faire.

Les génomes de nouvelles espèces d’épinette viennent d’être décryptés. Nonobstant leur grandeur sept fois plus importante que celle du génome humain (donc parmi les plus grands génomes du monde vivant), l’étude a confirmé que la plus grande partie de leurs génomes est constituée d’ADN répété et non codant. Quant aux gènes, la majorité étaient regroupés en de grandes familles dont certaines sont apparues en expansion. Également, certains gènes ont apparu évoluer plus rapidement que d’autres au niveau des protéines qu’ils encodent. Ces gènes étaient majoritairement impliqués dans l’adaptation différentielle des espèces aux stress biotiques et abiotiques, tout comme pour les familles de gènes en expansion. Cette étude met donc en lumière deux mécanismes importants d’évolution des génomes de conifères en réponse aux multiples stress environnementaux qu’ils subissent depuis leur origine, il y a des millions d’années. Lien vers la publication complète ici.

Dans le contexte des changements climatiques, un article vient d’être publié par les chercheurs de la Chaire sur la mésadaptation des arbres face aux stress climatiques sévères entraînés par l’instabilité grandissante du climat. Le printemps 2021 a été exceptionnellement chaud et hâtif sous nos latitudes septentrionales, entraînant le débourrement hâtif des arbres jusqu’à deux semaines plus tôt qu’à l’habitude. Cependant, une vague de froid intense causée par l’instabilité du vortex polaire s’est abattue sur le Québec à la fin mai 2021, entraînant un important gel des pousses annuelles dans les jeunes plantations d’épinette blanche, et l’annulation de la croissance de 2021. L’étude de jeunes plantations comparatives de différentes provenances de graines a permis de découvrir qu’il n’y avait pas de variation génétique significative quant à la résistance à de telles gelées tardives sévères. Les chercheurs vont suivre la reprise de croissance en 2022 pour vérifier si une variation génétique significative existe et si cela est relié à la vigueur antécédente des arbres. Lien vers la publication complète ici.

Une vaste étude collaborative vient d’être publiée par les chercheurs de la Chaire sur distribution de la diversité génétique chez cette espèce pionnière qui couvre la majorité du continent nord-américain du Canada jusqu’au Mexique. La distribution de la diversité génétique, estimée à l’échelle même du génome pour un grand nombre de populations, est apparue très structurée géographiquement avec des signatures d’adaptation génétique au climat régional et particulièrement, en relation avec les stress hydriques. D’autres facteurs ont également été étudiés, dont la polyploïdie et la germination des semences, pour lesquelles des différences régionales significatives ont également été observées. Lien vers la publication complète ici.

Les chercheurs de la Chaire viennent de publier un article sur le potentiel de l’amélioration de la réponse à la sécheresse chez l’épinette blanche, grâce à la sélection par la génomique. En se basant sur les profils dendrochronologiques des arbres établis sur deux sites expérimentaux depuis une vingtaine d’années, ils ont pu évaluer la variabilité génétique quant aux réponses à deux sécheresses distinctes subies par les arbres issus de croisements dirigés. Ils ont notamment découvert que les arbres répondant le mieux au stress hydriques étaient ceux affichant la meilleure vigueur tout au long de leur vie. Les modèles de sélection par la génomique étaient aussi précis que ceux découlant des approches conventionnelles, permettant d’accélérer la sélection d’arbres plus résilients dans le contexte des changements climatiques et en particulier, celui de l’intensification des stress dus aux sécheresses. Lien vers la publication complète ici.

Dans un travail récent qui apparaît en page de couverture du numéro du mois d’août 2021 du journal Molecular Ecology, Depardieu et collaborateurs ont utilisé conjointement des approches de dendroécologie chez des arbres matures répliqués dans un test génécologique, d’associations génétiques de type génotype-phénotype et génotype-environnement pour des milliers de gènes candidats, ainsi que de transcriptomique afin d’étudier les bases génomiques de la résistance à la sécheresse chez l’épinette blanche. Au total, ils ont pu identifier 285 gènes vraisemblablement impliqués dans la résistance à la sécheresse, incluant des gènes différentiellement exprimés chez des semis soumis à un stress hydrique. Ce travail a également fait l’objet d’un commentaire éditorial aux pages 3893-95 de ce même numéro. Lien vers la publication complète.