Les programmes d’amélioration génétique, les modèles de comptabilisation du carbone et les pratiques de conservation de la biodiversité reposent largement sur notre capacité à évaluer et à comprendre comment les arbres réagissent au climat passé et actuel, car cela permet de prédire la réponse des arbres dans le futur. L’évaluation et la compréhension des réponses des arbres aux changements climatiques exigent une évaluation précise de la relation entre les génotypes, les phénotypes et leur environnement de croissance.
Les études d’association entre les génotypes et l’environnement recourant à des approches génomiques ont été jusqu’à ce jour limitées car la liste des caractères fonctionnels pour étudier les réponses individuelles des arbres au climat était plutôt limitée et la plupart de ces caractères étaient ponctuels, complexes ou difficiles à évaluer. Une nouvelle génération d’analyses d’association tirera parti des efforts de génotypage du projet SMarTForests (www.smartforests.ca) et de phénotypage pour de nouvelles classes de caractères fonctionnels par la présente activité.
Nous développons des outils de phénotypage innovants (phénotypage de précision) et des méthodes qui aideront à combler les lacunes actuelles dans l’établissement des liens entre les génotypes et leur environnement. Cela permettra d’identifier les gènes candidats et les réseaux de gènes pour les caractères liés à la résilience aux stress abiotiques dans diverses conditions de sol, en particulier les terres marginales. Nous utiliserons également une nouvelle approche rétrospective pour déterminer la sensibilité de l’épinette blanche aux fluctuations climatiques tout au long de sa vie afin de déterminer sa capacité d’adaptation préexistante à ces changements. Nous rendrons également disponibles des biomarqueurs et des systèmes de sélection par la génomique pour améliorer la résilience aux stress abiotiques dont la résistance aux stress hydriques.
Travail au champ pour l’acquisition des données de photosynthèse: drone en vol à Saint-Casimir, Québec (crédit photo P. D’Odorico)
En collaboration avec nos partenaires utilisateurs de la recherche que sont Ressources naturelles Canada (RNCan) et le Ministère des Forêts, de la Faune et des Parc du Québec (MFFPQ), nous développons de nouvelles méthodes de phénotypage et des méthodes indirectes de détermination de l’efficacité d’utilisation des nutriments (NUE) et de la résistance à la sécheresse, qui pourront potentiellement être utilisées comme marqueurs pour l’amélioration génétique de l’épinette blanche. Ce faisant, nous développons des outils de phénotypage de précision abordables et à haut débit à l’aide de capteurs optiques portés par des véhicules aériens de petite taille et peu coûteux (drones) pour une utilisation opérationnelle par les améliorateurs d’arbres et les pépinières. Au final, les données des caractères phénotypiques fonctionnels et les paramètres de génétique quantitative seront transférés aux utilisateurs des résultats, de même que des systèmes de sélection par la génomique pour la NUE et la résistance à la sécheresse.
Objectifs
- Fournir de nouvelles méthodes et de nouveaux outils pour évaluer l’efficacité de la nutrition et de l’utilisation de l’eau du semis au stade adulte, et mieux prédire la résilience aux anomalies climatiques telles que la sécheresse. De nouvelles méthodes de phénotypage de précision impliquant des technologies modernes d’imagerie et de mesure physiologique permettront d’évaluer et de mieux comprendre l’architecture des caractères complexes et de phénotyper rapidement un grand nombre de parcelles et d’essais sur le terrain.
- Développer, avec les utilisateurs des résultats de la recherche que sont RNCan et MFFPQ, des biomarqueurs abordables et des systèmes de sélection par la génomique pour améliorer la résistance à la sécheresse et l’efficacité de nutrition chez l’épinette blanche.