Marqueurs moléculaires et méthodes évaluation rapide de la qualité du bois chez l'épinette : applications aux populations d'amélioration génétique du Québec et analyse des retombées



Problématique

Le potentiel d'amélioration des qualités du bois par la sélection génétique est reconnu mais son application a été restreinte dû à des facteurs d'ordre biologique, technique et économique. Des innovations méthodologiques et des réalisations récentes aideront à sa mise en pratique que chez les épinettes à l'échelle opérationnelle au Québec.

Objectifs

1) découvrir des marqueurs moléculaires et valider leur utilité pour la sélection et l'amélioration génétique des caractères du bois chez l'épinette blanche (Picea glauca Moench.) et, 2) implanter de méthodes rapides d'évaluation des propriétés du bois.

Objectifs spécifiques

  1. Comparer des méthodes de découvertes de marqueurs basés sur l'analyse d'un marqueur, de plusieurs marqueurs et plusieurs gènes et l'estimateur les effets escomptés.
  2. Développer et optimiser la méthode rapide de prise de données de profil de la densité du bois et la largeur des cernes à l'aide d'un résistomètre (IIMLResistograph).
  3. Valider des marqueurs prédictifs de la qualité du bois dans les populations d'amélioration d'épinette blanche du Québec (MRNF) et estimer les gains associés à leur utilisation lors de la sélection.
  4. Traduire les gains potentiels en qualité du bois anticipés selon différentes hypothèses de gains génétiques et scénarios sylvicoles en valeur économique à partir d'une enquête auprès des consommateurs potentiels.

Sous-domaines bioclimatiques où les résultats s'appliquent à l'érablière à tilleul de l'ouest, l'érablière à bouleau jaune de l'est, l'érablière à bouleau jaune de l'ouest, la sapinière à bouleau jaune de l'est, la sapinière à bouleau jaune de l'ouest, la sapinière  à bouleau blanc de l'est, la sapinière à bouleau blanc de l'ouest, la pessière à mousses de l'est, la pessière à mousses de l'ouest.

Méthodologie

  1. Marqueurs moléculaires. Ce projet a fait appel à des banques de données génotypiques existantes basées sur 6,700 SNPs répartis dans 2500 gènes chez deux populations distinctes qui font partie du programme de l'amélioration de l'épinettes blanche du Québec. Une des populations étudiées contient 1700 arbres provenant de 215 familles et dont les profils des caractéristiques du bois avaient été obtenus préalablement; elle servira aux différentes  découvertes de marqueurs reliées au bois. L'autre population contient 700 arbres-mères situés dans des vergers à graines du Québec (Ministère des ressources naturelles) et dont l'étude de la croissance des descendants a permis d'obtenir une indication potentielle génétique, par le calcul de la valeur en croisement.
  2. Méthodes d'évaluation de la qualité du bois. Par ailleurs, le projet a étudié des populations de différents âges faisant partie du programme de l'amélioration de l'épinette blanche du Québec à fin d'établir des méthodes d'évaluation rapide des caractères du bois à l'aide de différents à appareils de mesures de terrain.
  3. Aspects économiques. Une enquête a été réalisée auprès de 23 scieries du Québec afin d'évaluer leur volonté à payer plus pour du bois offrant une qualité supérieure.

Résultats et retombées

Les résultats du projet comportent un registre de marqueurs moléculaires pouvant servir de base pour la sélection génétique caractéristiques et la mise au points de méthodes de sélection génomique pour le bois et pour la croissance. Ces marqueurs d'ADN permettront d'identifier des parents porteurs d'allèles favorables afin d'accroître la qualité et la valeur des bois d'épinette suite à la sélection génétique des arbres destinés au reboisement et à la sylviculture. Bien que ces marqueurs soient prometteurs pour la sélection génétique à court et moyen termes, leur application sera accélérée par les méthodes que nous avons mises au points pour les prises de données sur le bois directement sur les arbres debout.

La méthode la plus performante et facile d'utilisation est un instrument acoustique qui permet l'évaluation de plus 100 arbres par jour. Les résultats montrent que les données obtenues avec cet appareil sont un bon indicateur de la résistance mécanique du bois ce qui est très intéressant en lien avec l'utilisation finale du bois en sciage. Les marqueurs, les méthodes et les connaissances acquises sur la qualité du bois et le rendement des arbres en plantation permettront d'accélérer et de réduire les coûts des opérations de sélection, et ultimement de développer des stratégies de sélection intégrant la productivité forestière et différents caractères du bois. En terme de valeur économique, notre enquête montre qu'une meilleure sélection des arbres utilisés en plantation permettrait d'accroître les revenus pour l'État. Les responsables des approvisionnements des usines de sciage recherchent des caractéristiques particulières telles que la résistance du bois et la densité, tout autant que des tiges à diamètre plus élevé, et si une meilleure uniformité existait dans le volume récolté, les scieurs seraient prêts à payer un supplément. Avec l'arrivée du Bureau de mise en marché des bois du Québec, cette information permet d'entrevoir l'atteinte d'un de leurs objectifs, soit une plus grande valeur associée à la qualité d'un peuplement.

Chercheur responsable

John Mackay

Équipe de recherche

  • Patrick Lenz
  • Mebarek Lamara
  • Marie-Hélène Galibois
  • Mylène Savard

Durée

2010-2013

Montant

215 000 $

Partenaires financiers

  • Ministère des Ressources naturelles

Appel de propositions

Aménagement et environnement forestiers - IV (1er concours)