L’arbre du mois : le Peuplier noir

Gros plan de chaton mâle du Peuplier commun noir, Peuplier noir, Liard (Populus nigra )

Intéressante étude Inra du génome du peuplier noir que je vais essayer de vous résumer ici
Roland


Noms communs : Peuplier commun noir, Peuplier noir, Liard                    

Nom scientifique : Populus nigra L., 1753  

Origine du nom : du grec « populus   » qui désignait déjà le peuplier à l’antiquité, et  « nigra » signifie noir, pour souligner la différence avec la couleur de son cousin le peuplier blanc (Populus alba)

Nom Allemand  dialecte: Schwartz Pappel

Observation :  le 20 mars  à Voellerdingen
Famille de plantes : celle des Salicacées, famille des saules et du tremble


Nous avons déjà présenté cet arbre dans un article précédent (cliquer ).

Fleurs des peupliers
Cet arbre a une particularité,   la même que les saules: 
les arbres sont, soit mâles soit femelles.
Les fleurs d’un arbre sont d’un même sexe au contraire de la plupart des arbres et plantes, qui sont monoïques. Le peuplier est dioïque(du grec di- oicos deux maisons).

Les organes mâles sont des chatons rouges –pourpres mesurant 7 à 8 cm de long tandis que les chatons femelles sont de couleur vert pâle et longs de 6 à 8cm.
 

Chaton femelle de Peuplier commun noir, Peuplier noir, Liard (Populus nigra )

Intérêt économique de l’espèce :

Le bois de peuplier noir est très utilisé dans le bâtiment (20%de la récolte) et l’industrie des emballages légers (48%). Les débouchés sont nombreux en raison de ses diverses qualités, droit, souple, bonne durée de vie, peu sensible à l’eau.
Le peuplier est un arbre qui se développe rapidement et produit beaucoup de bois s’il est  planté dans un terrain favorable tel qu’une ripisylve, une berge alluvionnaire.
C’est pourquoi certains cultivateurs, les populiculteurs, les cultivateurs de peupliers ont développé des plantations.
La France est le deuxième producteur mondial de peuplier mais très loin derrière la Chine (4,3 millions d’hectares).

Appauvrissement génétique :
Pour améliorer les rendements de production de bois, de nombreux hybrides avec en particulier des espèces américaines, ont été utilisés dans les plantations. 
Ces hybrides ont pollinisé nos peupliers noirs locaux. Cette pollution génétique réduit la diversité de l’espèce et diminue leur résistance aux maladies. Au final on peut imaginer avoir un seul type de patrimoine génétique, pour tous les peupliers. L’espèce sera alors très difficilement réactive face au changement climatique ou à toute nouvelle agression  par un parasite microbien ou mycologique, par un insecte ou autre animal.
 

Plantations de Peuplier commun noir, Peuplier noir, Liard (Populus nigra )

Projet inra pour renouveler les  cultivars de peupliers daté de 2001
Après 10 ans de recherche ce projet  débouche sur 4 nouveaux cultivars. Ils ont été mis au point et testés par l’inra d’Orléans sur  différentes performances au sein des parcelles d’essai (station alluviale humide, riche et sèche) : la sensibilité aux maladies (chancre bactérien, Marssonina, Rouille) et aux insectes (puceron lanigère), la croissance, la conformation des tiges en futaie, les taux de reprise en pépinière et en plantation et la densité du bois.

Les cultivars sont protégés par des brevets. Il faut savoir aussi que la législation européenne exige à présent, pour les forêts de filière, de planter des individus certifiés, sélectionnés pour leur qualité génétique par un organisme reconnu.
C’est l’industrie qui a exigé ce système parallèle à celui de l’agriculture.

Etude des variations génétiques de s populations de l’Europe de l’Ouest
Dans le cadre de projets européens coordonnés par l’Inra, des ressources génomiques et outils moléculaires ont été élaborés pour cette espèce, dans la perspective d’accroitre les connaissances sur la structure, l’évolution, la variabilité et le fonctionnement de  son génome.

Ce sont plus de 51 arbres de l'espèce  Populus nigra de différentes régions dont le génome a été séquencé pour le comparer aux espèces voisines ayant servi à l’hybridation, Populus deltoides et Populus trichocarpa d’Amérique du Nord.

Le programme de recherche consistait à détecter les infimes variations génétiques (en anglais, Single Nucleotide Polymorphism ou SNP) des nucléotides, les briques de l’ADN. Ils en ont trouvé pas loin de 2 millions ( 1 878 727 SNPs). Leurs connaissances de l’ADN leur a permis de réduire le nombre à suivre et d’en sélectionner 10 331 représentatives de différentes qualités du bois et du peuplier dans son ensemble comme
la résistance aux rouilles foliaires, les propriétés du bois, l’efficience de l'utilisation de l'eau, les cycles biologiques.
Ils ont développé une puce électronique de séquençage pour étudier plus facilement  l’ADN de 1000 autres peupliers noirs souvent hybrides, différents. L’analyse des variations de l’ADN de ces peupliers de toute l’Europe a permis de  constater la variation et répartition des espèces au niveau géographique.
Elle a permis aussi de vérifier pour chacune des populations locales, la présence ou l’absence  des gènes de qualités du bois ou de végétation vus  ci dessus et de mieux les  comprendre.
C’est la première étude aussi complète sur un arbre en France. Elle permet de comprendre la plasticité du génome, les effets de l’hybridation et de prévoir des améliorations génétiques à obtenir  pour une meilleure adaptation aux  évolutions futures de cet arbre et de son environnement.

Texte résumé , photos, bibliographie  Roland Gissinger (Anab)



 

1. 4 nouveaux cultivars de peuplier pour la filière française
2. Sélection de nouvelles structures génétiques des bouleaux
3. Faivre-Rampant P. et al. (2016). New resources for genetic studies inPopulus nigra: genome-wide SNP discovery and development of a 12k Infinium array. Mol Ecol Resour 16: 1023. doi:10.1111/1755-0998.12513.
4. Pinosio S. et al. (2016). Characterization of the poplar pan-genome by genome-wide identification of structural variation. Mol Biol Evol 33: 2706.doi: 10.1093/molbev/msw161
5. Allwright M. R. et al. (2016). Biomass traits and candidate genes for bioenergy revealed through association genetics in coppiced EuropeanPopulus nigra(L). Biotechnol Biofuels 9: 195 DOI 10.1186/s13068-016-0603-1.
6. Catherine Bastien, « Vers une harmonisation des programmes de sélection du peuplier en Europe ? », Assemblée générale Pro-Populus, INRA UR588, GIS Peuplier, Ghent, 19-20 juin 2014.
7.  « Annexe 1 actualisant l'annexe 1 de l'arrêté du 24 octobre 2003 portant admission sur le territoire français de matériels de base des essences forestières » -  Annexe de l’arrêté du 16 novembre 2012, Ministère de l’Agriculture.