Amélioration génétique des arbres

Note : Le numéro qui apparaît entre parenthèses correspond à celui de l'activité de diffusion scientifique dont la liste se trouve dans la section Publications de 2010-2011.

L’acquisition de connaissances relatives à la variabilité génétique des espèces forestières commerciales et leur utilisation pour obtenir des variétés améliorées permettent d’accroître le volume et la valeur des bois produits en plantation, tout en assurant la conservation des ressources génétiques forestières (91). Les variétés à haute productivité issues des programmes d’amélioration génétique permettront de diminuer la pression grandissante exercée sur le territoire forestier naturel, tant pour la mise en valeur des ressources autres que la matière ligneuse que pour la création d’aires protégées. Elles constituent un élément important du plan stratégique du MRNF visant à optimiser la mise en valeur des ressources naturelles et facilitent la mise en œuvre de l’aménagement écosystémique. Dans ce sens, les programmes d’amélioration génétique contribuent à l’atteinte d’un des objectifs de la stratégie gouvernementale sur le développement durable, soit d’aménager et de développer le territoire de façon durable et intégrée.

L’influence des changements climatiques sur la productivité forestière représente un défi de taille pour la gestion des forêts du Québec. Les connaissances acquises grâce aux plantations comparatives établies depuis quelques dizaines d’années nous renseignent sur le comportement d’une source de semences donnée en ce qui a trait à une diversité d’environnements. Ces connaissances sont actuellement mises à profit pour mettre au point des mesures d’adaptation quant aux effets anticipés des changements climatiques. Par ailleurs, au cours des dernières années, des travaux ont été entrepris afin de mieux caractériser les propriétés du bois issu de plantations. Finalement, une attention particulière est accordée au transfert rapide des résultats de la recherche vers les utilisateurs, autant sous forme de variétés améliorées que de recommandations quant à leur utilisation. La coopération à l’échelle tant nationale qu’internationale contribue au rayonnement des compétences du Québec, et les activités scientifiques menées en amélioration génétique des arbres sont bien reconnues hors Québec.

• Les recherches effectuées par l’équipe d’amélioration génétique de la DRF en 2010-2011 ont permis de sélectionner de nouveaux arbres-parents de Populus trichocarpa et de P. deltoides afin de les utiliser dans les programmes de croisements prévus à l’hiver 2012. En prévision de ces croisements, du pollen de P. trichocarpa et de P. maximowiczii a été récolté après un forçage en serre à l’hiver 2011 et mis en banque pour une conservation à long terme. L’obtention de nouvelles descendances devrait concourir à promouvoir la mise en œuvre de projets de recherche en partenariat sur la culture intensive en courtes rotations et à sélectionner de nouvelles variétés de peuplier hybride pour la production de biomasse.

• Afin d’orienter la stratégie de déploiement des variétés de peuplier plus résistantes à la maladie du chancre septorien, des relevés ciblés ont été réalisés en 2009 dans le but de préciser la distribution du champignon au Québec sur le peuplier en plantation et en peuplement naturel (12).

Récolte de rameaux floraux de peuplier (Populus trichocarpa) pour obtenir des descendances hybrides en les croisant en serre avec d’autres espèces (A. Fauchon, MRNF)

• Au printemps 2010, les premières descendances biparentales de la seconde génération du programme d’amélioration génétique des mélèzes introduits au Québec ont été ensemencées. Après une saison, les pépiniéristes ont observé une vigueur de croissance jamais vue. D’ici six à dix ans, ce matériel biologique servira à recommander des familles pour le bouturage, de même qu’à mieux comprendre le phénomène de vigueur accrue chez les mélèzes hybrides, en comparaison de celle de chacun des parents.

Semis 1-0 d’une descendance biparentale (ExJ)
de mélèze hybride de la seconde génération
dont la croissance en hauteur dépasse
d’environ 40 % celle de variétés précédentes
(G. Lapointe, MRNF)

• Pour l’épinette de Norvège, les résultats d’une étude sur la régénération naturelle en plantation ont permis de conclure que cette espèce ne montre pas de signe d’envahissement dans les écosystèmes naturels (36, 44). C’est là une exigence pour la certification forestière, notamment par le système FSC (Forest Stewardship Council). Ainsi, les organismes engagés dans un tel processus de certification peuvent dorénavant s’appuyer sur ces conclusions. Les études se poursuivront afin de documenter davantage la survie et la croissance des semis naturels trouvés surtout à l’intérieur des plantations et en bordure immédiate de celles-ci.

• En plus du rendement en volume, la qualité du bois est un critère de plus en plus intégré dans les programmes d’amélioration génétique. Les travaux de terrain entrepris en 2009-2010 pour l’épinette noire ont été finalisés en 2011 par des analyses en laboratoire d’échantillons de bois, afin d’établir des corrélations avec les mesures in situ de la densité du bois et de la résistance mécanique (module d’élasticité). Les résultats démontrent qu’il est possible d’employer des méthodes simples et rapides d’estimation de ces deux paramètres à grande échelle, et d’évaluer l’ensemble de nos populations d’amélioration afin de sélectionner et de déployer des variétés offrant à la fois un rendement en volume et une qualité de bois supérieurs.

Mesure de la vitesse de propagation d’ultrasons sur un échantillon d’épinette noire en vue d’évaluer le module d’élasticité (MOE) du bois (M. Desponts, MRNF)

• Dans le contexte des changements climatiques, de nouveaux modèles de transfert, développés à compter de 2009 pour simuler l’effet des changements climatiques sur le rendement des plantations, ont finalement été incorporés dans un logiciel de simulation (Biosim) et jumelés à des modèles d’IQS biophysiques en utilisant huit scénarios climatiques. Ainsi pour chacune des sources de semences (verger à graines) et pour les trois principales espèces utilisées dans les reboisements (épinettes noire et blanche, et pin gris), des cartes de productivité des plantations seront produites. Les résultats de ces travaux sont en voie d’être publiés.

• Les clones d’épinette blanche issus d’embryogenèse somatique sont établis en tests clonaux depuis 2007. Dans le but de réduire la durée d’évaluation de ces clones, et éventuellement le nombre de clones plantés, un nouveau projet a été mis sur pied en 2010. Les clones, qui ont été caractérisés au stade de semis en pépinière sur la base de critères morpho-physiologiques, sont par la suite caractérisés dans les tests clonaux. Le projet a pour but d’évaluer les paramètres génétiques clonaux et d’établir les corrélations génétiques entre caractères et à divers âges, ce qui ouvre la porte à la sélection hâtive des meilleurs clones.

• La possibilité de sélection hâtive sur des caractéristiques de qualité du bois chez l’épinette blanche a fait l’objet d’une étude menée par l’Université Laval, à laquelle la DRF a participé (19). Les résultats démontrent, entre autres, que la sélection sur des caractéristiques facilement mesurables comme la densité du bois permettrait d’obtenir des gains génétiques supérieurs sur les propriétés mécaniques.

• Les chercheurs ont également été sollicités à titre de conférenciers, entre autres, pour sensibiliser les acteurs de la forêt privée au potentiel de croissance que représentent les plants d’épinette blanche issus d’embryogenèse somatique (101) et comme représentants ministériels pour présenter des enjeux et des mesures d’adaptation liés à l’effet anticipé des changements climatiques (102). Ils ont également agi à titre d’évaluateurs scientifiques, de conseillers ou d’experts dans des comités d’évaluation et de pertinence, pour des activités d’enseignement ou de vulgarisation auprès de la presse écrite.

Transfert, diffusion et collaborations diverses

Concrètement, dans le travail quotidien, les chercheurs en amélioration génétique demeurent en constante communication avec leur interlocuteur privilégié, la DGPSP, et l’appuient. Cela se traduit par la recommandation de nouveaux individus ou de nouvelles variétés pour l’établissement des futurs vergers à graines et parcs de croisements ou pour une utilisation directe dans le programme de reboisement (par exemple, nouveaux croisements d’épinette de Norvège offrant des gains en croissance et une tolérance au charançon du pin blanc) afin de maximiser le rendement des plantations au Québec. Ils ont aussi transmis leur expertise afin de soutenir des initiatives régionales. Ainsi, ils ont présenté le bilan des travaux en amélioration génétique faits dans la région de la Gaspésie et sensibilisé les acteurs forestiers au choix des espèces pour la mise en œuvre de la sylviculture intensive (91, 97 et 98), ou lors d’une visite de terrain en populiculture auprès des conseillers forestiers du Bas-Saint-Laurent où les intervenants ont pu juger des performances des nouvelles variétés en évaluation et discuter des pratiques culturales recommandées. Les chercheurs collaborent à des projets de recherche en réseaux universitaires ou de centres gouvernementaux, dont le Service canadien des forêts. Ils contribuent également à définir des enjeux nationaux, tels que la conservation des ressources génétiques au Canada, et internationaux portant sur les risques et les avantages liés aux échanges extraterritoriaux des ressources génétiques.

© Gouvernement du Québec, 2010