L’adaptation à la sécheresse chez le pin maritime (Pinus pinaster Ait.) : patrons de diversité et différenciation nucléotidiques de gènes candidats et variabilité de caractères phénotypiques

Abstract

Les changements climatiques annoncés risquent de constituer des pressions de sélection importantes sur des caractères tels que la résistance à la sécheresse, notamment pour des espèces forestières comme le pin maritime. Dans ce contexte, une question essentielle est de savoir si ces espèces pourront s’adapter suffisamment rapidement aux nouvelles conditions climatiques. Les objectifs de cette thèse étaient d’évaluer le potentiel adaptatif de populations naturelles de pin maritime pour des caractères liés à la résistance au déficit hydrique, et d’identifier des gènes potentiellement impliqués dans la variation adaptative intra- et inter-populations. Pour y répondre, la variabilité phénotypique pour des caractères de croissance, de biomasse, et d’efficience d’utilisation en eau (EUE) a été évaluée dans un essai de populations naturelles provenant de milieux contrastés sur les plans climatiques et écologiques. Une grande variabilité phénotypique a été mise en évidence entre performances moyennes des populations, et pour les valeurs relatives d’héritabilités et de corrélations entre biomasse et EUE estimées dans chaque population. Ces résultats ont confirmé le rôle de la sélection dans l’adaptation locale du pin maritime, suggérant des stratégies de réponses à un déficit hydrique différentes selon les populations. Les patrons de diversité et différenciation nucléotidiques de gènes candidats à la résistance au stress hydrique ont également été étudiés. Certains gènes s’écartent significativement de patrons d’évolution neutre, avec des signatures cohérentes et complémentaires entre plusieurs méthodes, qui ont été interprétées en termes de scénarios de sélection. L’hétérogénéité de ces signatures entre gènes candidats et entre populations pour certains gènes, serait aussi cohérente avec un rôle de la sélection naturelle plutôt qu’avec celui d’évènements démographiques qui auraient affecté l’ensemble du génome de façon plus homogène. Enfin, quelques associations remarquables ont été mises en évidence entre la variation de l’EUE entre populations et au sein des populations, et celle de marqueurs SNPs de gènes de déhydrines, de lignification ou de formation de la paroi cellulaire. Ce travail ouvre ainsi des perspectives encourageantes pour la compréhension de l’architecture génétique moléculaire de l’adaptation à la sécheresse chez cette espèce.