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Dernière mise à jour : Mai 2021

Objectifs et contexte

Il existe un besoin urgent d'améliorer notre compréhension des mécanismes d'adaptation chez les arbres, afin de faciliter la conception de nouveaux matériels génétiques par des approches de sélection et / ou biotechnologies, afin d'améliorer la gestion des ressources génétiques, et également prévenir la perte de forêts et garantir que ces écosystèmes continuent à jouer leurs rôles économiques et écologiques.

Le projet EPITREE vise à répondre à l'une des principales questions de recherche soulevées dans la feuille de route scientifique établie dans le cadre du projet EU FoResTTraC (http://www.foresttrac.eu/index.php/project), axé sur l'adaptation des arbres forestiers au changement climatique: "Estimation of the effects and rates of adaptive processes in forest ecosystems by focusing on tree plasticity, local adaptation and potential epigenetic responses".

Dans ce cadre, nous prévoyons de déchiffrer les variations de la méthylation del'ADN, l'expression des gènes, et la structure du génome dans les populations naturelles et les expériences contrôlées, pour améliorer notre compréhension de la contribution potentielle de la variation épigénétique naturelle à l'adaptation génétique et à la plasticité phénotypique chez les arbres.

Contexte

Les changements globaux affectent la productivité et la survie de la plupart des organismes vivants dans tous les écosystèmes [1]. Les plantes, en tant qu'organismes sessiles, ont développé une sensibilité élevée à leur environnement et un fort potentiel d'adaptation basé sur un haut niveau de variation génétique permanente [2] et une plasticité phénotypique remarquable [3]. Les arbres sont des organismes exceptionnels au regard de leur taille extrême, leur longue durée de vie, leurs cycles de vie complexes et la production de bois [4].

Les arbres et les forêts jouent également un rôle majeur dans l'écologie terrestre, en fournissant une gamme de services écosystémiques [5]. Au cours des dernières décennies, la mortalité généralisée des forêts due à la sécheresse et / ou aux contraintes thermiques a été observée dans le monde entier pour tous les biomes forestiers, et devrait augmenter avec les changements climatiques en cours [6, 7]. Les modèles de changement climatique prévoient d'autres augmentations de la température moyenne ainsi que de la fréquence et de la sévérité des sécheresses extrêmes.

Il y a donc un besoin urgent d'améliorer notre compréhension des mécanismes d'adaptation chez les arbres, afin de faciliter la conception de nouveaux matériels génétiques par des approches de sélection et / ou biotechnologies, afin d'améliorer la gestion des ressources génétiques, et également prévenir la perte de forêts et garantir que ces écosystèmes continuent à jouer leurs rôles économiques et écologiques.

Cited publications

[1] Chapin FS, Zavaleta ES, Eviner VT, Naylor RL, Vitousek PM, Reynolds HL, Hooper DU, LavorelS, Sala OE, Hobbie SE, Mack MC, Díaz S (2000) Consequences of changing biodiversity. Nature 405:234-242.

[2] Chen J, Glémin S, Lascoux M (2017) Genetic Diversity and the Efficacy of Purifying Selection across Plant and Animal Species. Mol Biol Evol msx088. doi: 10.1093/molbev/msx088

[3] Nicotra AB, Atkin OK, Bonser SP, Davidson AM, Finnegan EJ, Mathesius U, Poot P, Purugganan MD, Richards CL, Valladares F, et al. (2010) Plant phenotypic plasticity in a changing climate. Trends in Plant Science 15: 684–692.

[4] Neale DB, Martínez-García PJ, De La Torre AR, Montanari S, Wei XX (2017) Novel Insights into Tree Biology and Genome Evolution as Revealed Through Genomics. Annual Review of Plant Biology 68: in press DOI: 10.1146/annurev-arplant-042916-041049

[5] Commission on genetic resources for food and agriculture food and agriculture organization of the United Nations (2014). The state of the world’s forest genetic resources. ISBN 978-92-5-108402-1 http://www.fao.org/3/a-i3825e.pdf. pp 1-276.

[6] Allen CD, Macalady AK, Chenchouni H, Bachelet D, McDowell N, Vennetier M, Kitzberger T, Rigling A, Breshears DD, Hogg EH, et al. (2010) A global overview of drought and heat-induced tree mortality reveals emerging climate change risks for forests. Forest Ecology and Management 259: 660–684

[7] Intergovernmental Panel on Climate Change (2014) Field CB, Barros VR, eds. Climate change: impacts, adaptation, and vulnerability: Working Group II contribution to the fifth assessment report of the Intergovernmental Panel on
Climate Change. New York, NY: Cambridge University Press