Poirier Pays

Thème

Le thème de recherche est la Phylogéographie comparée de cinq espèces arborées tropicales et le déterminisme génétique des caractères d’adaptation au milieu chez le poirier-pays.

Ce travail s’inscrit dans la mise en place d’une gestion durable des forêts dans la région Caraïbes-Amazonie et en appui aux mesures de conservation de la biodiversité. L’objet de la demande de financement concerne l’inclusion d’une espèce insulaire Caribéenne, le poirier pays, dans un projet européen INCO SeedSource qui comprend déjà une liste d’espèces sud américaines. Il s’agit d’aider à dynamiser des travaux importants en cours de nos collègues de l’ONF de Guadeloupe et de la Martinique en redonnant une impulsion nouvelle à des travaux de génétique de cette espèce mis en place autrefois par l’INRA.

Financement & durée

Ministère de l’Outremer.

Responsable scientifique

Ivan Scotti.

Partenariat scientifique

  • UMR EcoFoG
  • Principaux laboratoires du projet INCO Seed Source
  • Pôle Technique Antilles-Guyane de l’Office National des Forêts

Présentation du projet

Contexte, problématique et intérêt regional

Dans les îles de la Caraïbe, l’écosystème forestier est de plus en plus humanisé et artificialisé. La sur-exploitation des ressources, notamment ligneuses, aux siècles derniers, a eu des conséquences fortes en termes de disparition ou de vulnérabilité démographique des espèces. La réintroduction des arbres dans le paysage agricole des Antilles, et notamment dans les zones devenues incultes, nécessite l’identification d’espèces agressives, robustes et d’intérêt économique. Le Poirier-pays (Tabebuia heterophylla) est une espèce qui répond bien à ces critères et présente donc un fort potentiel pour le reboisement. En effet, son bois est apprécié pour de nombreux usages traditionnels et il s’adapte à des conditions écologiques très diversifiées. Dans les zones sèches, il semble n’avoir que très peu de concurrents supportant la sécheresse et capable de maintenir une croissance satisfaisante.

Il peut aussi bien être préconisé pour reboiser les sols acides ou calcaires, voire les zones d’arrière mangrove ou de forêts plus humides. Cette variabilité écologique repose probablement sur une diversité génétique mais il convient d’étayer mieux cette hypothèse. L’objectif est alors de conserver les ressources génétiques, puis d’utiliser ces ressources pour créer des variétés adaptées aux différents milieux en reboisement, ainsi que des variétés améliorées du point de vue de la qualité du bois. Une collection complète de la ressource génétique (en provenance de l’ensemble de l’aire de répartition, comprenant notamment 26 îles des Petites Antilles) permet de mobiliser un bon échantillonnage de la diversité génétique de l’espèce. Cette collection est installée en Guadeloupe à Fond d’Or (INRA Petit Bourg) et à Godet (INRA Petit Canal).

Sur le plateau des Guyanes, la forêt est encore peu fragmentée et artificialisée avec une gestion forestière durable basée sur des aménagements (c’est-à-dire des documents de planification sur des massifs de 10 à 100 000 hectares, synthétisant des décisions issues de diagnostics préalables écologiques et économiques permettant de garantir la durabilité). Dans ce contexte, l’exploitation forestière de ces forêts naturelles pour la production de bois d’œuvre doit, pour rester compétitive sur les différents marchés, justifier l’origine des bois qui doivent être issus de forêts gérées durablement. Cette écocertification demande donc une traçabilité du produit en fonction de sa provenance. Cette demande nouvelle a conduit à l’émergence d’un grand projet de recherche européen (INCO Seed Source) à l’échelle de l’Amérique du Sud. Ce projet vise à mettre au point des outils de marquage basés sur la différenciation génétique (pour une même espèce d’arbre faisant l’objet d’un commerce sur une grande aire géographique) entre les populations selon leur origine géographique.

Il s’appuie sur des compétences éprouvées en matière de génétique des populations d’arbre et sur un outil opérationnel, le laboratoire de génétique de l’UMR EcoFoG à Kourou, rompu à l’utilisation de la plupart des techniques de biologie moléculaire appliquée aux arbres. Il permettra de former une jeune doctorante guyanaise, Sandrine Bessard, dont le travail de thèse prendra en charge le travail inhérent à 4 espèces (en plus du Poirier Pays précédemment cité), pour comprendre la différenciation génétique et l’histoire des populations. La comparaison entre la diversité génétique de ces populations continentales et de l’espèce insulaire sera intéressante pour comprendre l’impact de la fragmentation et de la pression anthropique.

Ce travail s’inscrit donc dans une politique de gestion raisonnée et durable des forêts où plus en général dans une démarche de protection de l’environnement et du maintien de la biodiversité, à une échelle régionale caribéenne incluant insularité et continentalité.

Il permettra un meilleur rayonnement régional et international du programme conduit par l’ONF sur le Poirier-Pays aux Antilles, qui se trouvera de ce fait inclus dans un projet sud américain liant 8 partenaires et financé par la DGXII de l’Union Européenne.

Il permettra de mettre en place une coopération exemplaire entre les trois Départements Français d’Amérique, la Martinique et la Guadeloupe apportant, autour du programme « Poirier-Pays », la problématique de la conservation et de l’amélioration des ressources ligneuses dans un contexte insulaire fortement anthropisé, la Guyane apportant une compétence scientifique et un savoir-faire technique sur la génétique des populations d’arbres dans un contexte d’extrême biodiversité, augmentant ainsi le potentiel scientifique pour répondre à la demande régionale en terme de maintien de la biodiversité.

A l’échelle locale du gestionnaire forestier antillais, les résultats produits par cette thèse fourniront des outils qui permettront d’augmenter les taux de réussite du reboisement dans les milieux difficiles. Il est important que les arbres choisis pour la restauration des sols dégradés ou rocheux, pour le boisement des zones de pâturage dans les zones ventées, ou pour maintenir les sols dans les zones érodées soient sélectionnés sur leur capacité d’adaptation au milieu. La thèse fournira des outils opérationnels pour le repérage de ces individus.

Thème de recherche

Ce projet s’inscrit dans la politique de conservation de la biodiversité forestière dans la grande région Caraïbe. Une première partie est prise en charge par un projet européen INCO SEEDSOURCE et consiste à retracer les routes de recolonisation depuis les dernières glaciations de 4 espèces continentales guyanaises. L’objectif du complément demandé dans le cadre de ce projet est de comparer ces espèces continentales à une espèce insulaire, le Poirier-pays (Tabebuia heterophylla), historiquement très exploité aux Antilles. Cela permettra de développer des outils moléculaires qui permettront de localiser les provenances des graines utilisées pour améliorer la réussite des reboisements aux Antilles. Une deuxième partie de la thèse est focalisée sur l’incroyable pouvoir adaptatif du Poirier-pays qui à la capacité de pousser dans les pires conditions environnementales, ce qui en fait un candidat de premier choix pour le reboisement en zones difficiles. Nous essayerons d’estimer les paramètres génétiques associés aux caractères d’intérêts ainsi que les corrélations génétiques entre ces caractères qui fourniront au gestionnaire une liste de caractères à inclure dans le processus de sélection. L’estimation des paramètres génétiques telle que l’héritabilité au sens strict permettra par ailleurs d’avoir une estimation de la part de variance phénotypique entre populations qui est d’origine génétique et de la comparer à la différenciation entre population d’origine phylogénétique. L’intérêt régional du projet est donc de réactiver une coopération entre Départements Français d’Amérique (Martinique, Guadeloupe, Guyane) sur une problématique importante de gestion de l’espace rural antillais (autour du Poirier Pays), en profitant des compétences scientifiques développées en Guyane au sein d’un vaste réseau d’équipes européennes et d’Amérique de Sud.

Partie I : Phylogéographie comparée entre cinq espèces arborées tropicales.

Les questions auxquelles nous serons emmenés à répondre sont :

  • Les niveaux de variation génétique à l’intérieur des populations d’une espèce ou entre les populations d’une même espèce varient-ils entre les quatre espèces étudiées?
  • Les routes migratoires empruntées par les quatre espèces sont elles identiques ?
  • Les routes migratoires permettent-elles d’identifier rétrospectivement des zones refuges communes à plusieurs espèces ?
  • Existe–il des différences entre les niveaux de diversité génétique des espèces continentales et des espèces insulaires ?
  • Peut-on retracer l’histoire des populations du poirier-pays dans les Antilles ?
Partie II : déterminisme génétique des caractères d’adaptation au milieu.
  • Existe-t-il des différences entre les niveaux de variabilité phénotypique de descendances issues de différentes populations ?
  • Quelle est la part de variation phénotypique qui est d’origine génétique ?
  • Quelle est la proportion de variance génétique à l’origine de la différenciation phénotypique entre les populations ?

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