Différenciation phénotypique et moléculaire du chêne sessile le long de gradients environnementaux

Abstract

Afin d’estimer la capacité de réponse du chêne sessile (Quercus petraea Matt. Liebl.) aux changements climatiques en cours, le potentiel d’adaptation de cette espèce pour le débourrement a été estimé pour des populations naturelles situées le long de deux gradients environnementaux : un gradient altitudinal comprenant 12 populations Pyrénéennes situées entre 131 et 1630 m, et un gradient latitudinal comprenant 21 populations situées sur l’ensemble de l’aire de répartition. Tout d’abord l’empreinte démographique sur les niveaux de diversité génétique a été estimée sur les populations du gradient altitudinal à partir de marqueurs chloroplastiques et nucléaires. Les résultats ont montré que la diversité est maintenue le long du gradient altitudinal essentiellement par des flux de gènes importants entre populations. La variabilité génétique du débourrement à été mesurée en tests de provenances pour 10 populations du gradient altitudinal. Les résultats ont montré une forte différenciation ainsi qu’une héritabilité élevée du trait. De plus, une variabilité génétique importante est maintenue à l’intérieur des populations et semble indiquer que de multiples pressions de sélection agissent de manière fluctuante et/ou opposée. La diversité nucléotidique de gènes candidats du débourrement a été étudiée sur les populations des deux gradients environnementaux. Un niveau de diversité nucléotidique relativement fort et un faible déséquilibre de liaison qui décroit rapidement avec la distance ont été observés. Des signatures de sélections ont été mises en évidence sur un ensemble de 28 gènes candidats dont 6 sont détectés dans les deux gradients. Finalement, une étude d’association a été menée entre variabilité du trait et polymorphisme au sein des gènes candidats sur les populations des deux gradients. Un total de 16 associations significatives a été observé impliquant 10 gènes candidats dont un seul est commun aux deux gradients environnementaux. Ces résultats suggèrent un potentiel d’adaptation important du chêne sessile pour le débourrement face aux changements climatiques et offrent des perspectives intéressantes pour la compréhension des processus évolutifs qui régissent cette adaptation.