L’amélioration génétique de l’épinette noire en Abitibi-
Témiscamingue : synthèse des travaux réalisés depuis 1984
Mireille Desponts, Ph.D., biol.
Gaétan Numainville, techn.for.
Pourquoi produire des épinettes noires génétiquement améliorées
Le programme d’amélioration génétique existe de- puis 30 ans au Québec et comprend les principales espèces commerciales. Il constitue une étape essentielle pour accroître le volume et la qualité des arbres produits en plantation. Allié à une sylvi- culture adéquate, l’emploi de semences génétique- ment améliorées représente un élément détermi- nant pour augmenter la production forestière.
L’amélioration génétique classique des arbres consiste en un cycle continu de sélections, de croisements et de «testages», afin de créer les populations qui constitueront les vergers à graines.
Ces derniers alimenteront le reboisement en variétés améliorées adaptées aux conditions écologiques régionales (Figure 1). En Abitibi- Témiscamingue, l’épinette noire est sans contredit une espèce privilégiée pour le reboisement, et les efforts consentis sont à la mesure de son importance économique.
En effet, de nombreux dispositifs d’épinettes noires ont été établis en Abitibi afin de parachever toutes les étapes nécessaires à la production de popula- tions plus performantes. De 1984 à 2003, 82 259 arbres ont été mis en terre dans quinze tests génécologiques (Figure 2). En 2005, on estime que 85 % des besoins en semences seront comblés par les vergers à graines constitués d’une première génération d’arbres améliorés. Une deuxième génération d’épinettes noires est maintenant en voie de développement.
Les travaux réalisés en Abitibi- Témiscamingue
1- Tests de provenances et d’hybrides entre provenances
En 1984, le test de provenances de Trécesson a été établi en même temps que 15 autres tests répartis à la grandeur du Québec. Il s’agit d’un test comparatif de 2 700 arbres, comportant dix-huit provenances (dix-huit lots de semences provenant de différentes régions du Québec). Il a pour but d’étudier les caractéristiques génécologiques de l'épinette noire afin d’obtenir des informations quantitatives sur la variabilité de diverses caractéristiques de l'espèce en fonction de variables pédoclimatiques. Ce test a aussi permis d’identifier des provenances ayant démontré leur rusticité et une bonne croissance.
Figure 1. Pépinière de Trécesson; production de plants de reboisement.
Ministère des Ressources naturelles, de la Faune et des Parcs Direction de la recherche forestière
2700, rue Einstein
Sainte-Foy (Québec) G1P 3W8 Téléphone : (418) 643-7994 Télécopieur : (418) 643-2165
Zone d’amélioration N
Vanier
(2002) Céloron
(1985)
Guyenne
(1988)
Pépinière de Trécesson
(1984, 2001)
Duverny
(1988)
Duparquet
(2003)
Zone d’amélioration A
Bellecombe
(1985)
Desandrouins
(1988) Test de provenances (1)
Figure 2. Dispositifs expérimentaux établis entre 1984 et 2003 pour l’amélioration génétique de l’épinette noire en Abitibi-Témiscamingue.
2- Tests de descendances issues de croisements dirigés
Depuis 1988, des croisements dirigés ont été réalisés entre les provenances les plus perfor- mantes afin de constituer des variétés multi- familiales supérieures à celles des vergers à graines de première génération. Des croisements dirigés interspécifiques ont aussi été faits afin d’obtenir des gains en croissance et d’améliorer certaines caractéristiques anatomiques ou phénologiques. On visait, de plus, à obtenir avec ces tests des informations sur la génétique des arbres à cime étroite,
afin d’évaluer la pertinence de cette approche (idéotype de cime étroite, possédant un meilleur ratio « bois de tige/biomasse totale ») pour accroître les gains en volume.
Trois séries de croisements ont été effectuées pour la zone d’amélioration au sud de l’Abitibi.
Les plantations expérimentales ont été établies à l’arboretum de Guigues en 1991, 1995 et 1997, et comportent respectivement 776, 956, et 2 752 arbres. Les familles les plus performantes seront reproduites par bouturage pour la production de plants de reboisement.
Zone
d’amélioration B
Landanet
Laubanie
(1988) Tests de descendances (6)
Test d’arbres issus de croisements dirigés (1) (1988)
Test d’embryogenèse somatique (1)
Arboretum de Guigues
(1991,1994, 1995, 1997) Tests clonaux pour la 2e génération (2)
Vergers à graines (6)
Gaboury
(1984)
Arbres sélectionnés en forêt (1 205)
-2-
3- Tests de descendances de première génération
Ces tests de descendances représentent le volet le plus important du programme d’amélioration génétique. Les dispositifs sont constitués des descendances des arbres-plus sélectionnés en forêt, et sur lesquels on a récolté les semences. Ces dispositifs ont permis d’identifier les familles à conserver dans les vergers à graines. Une fois les individus des moins bonnes familles éliminés, la pollinisation entre arbres supérieurs assure la production de semences de première génération génétique- ment améliorées. La majorité des plants de reboisement utilisés actuellement sont issus des familles sélectionnées. D’autre part, les tests de descendances ont aussi permis la sélection des arbres-élites qui seront utilisés pour créer la deuxième génération d’amélioration. Quatre de ceux-ci sont établis en Abitibi-Témiscamingue : Bellecombe, établi en 1985, comprend 17 560 arbres de 399 familles (Figure 3). Les résultats de dix ans ont permis de faire l’éclaircie du verger à graines Gaboury 04. Ce test non éclairci est utilisé également par la région pour des récoltes sélectives de semences. Une sélection de 29 arbres-élites a été effectuée en 2002 dans ces tests, pour mettre en place un nouveau verger à graines et deux tests clonaux.
Les tests clonaux sont destinés à confirmer la valeur génétique de ces arbres.
Céloron, établi en 1985, comprend 20 320 arbres de 339 familles. Les résultats de dix ans ont permis de faire l’éclaircie du verger à graines Gaboury 01. Le test a été éclairci et sert maintenant de verger à graines pour la région.
Une sélection de 60 arbres-élites a été effectuée en 1997 dans ce test, pour mettre en place un nouveau verger à graines pour la zone d’amélio- ration du Nord, ainsi que deux tests clonaux.
Desandrouins, établi en 1988, comprend 11 416 arbres de 359 familles. Les résultats de dix ans ont permis de faire l’éclaircie du verger à graines Laubanie. Une sélection de 24 arbres- élites a été effectuée en 2002 dans ce test, pour mettre en place un nouveau verger à graines et deux tests clonaux.
Landanet, établi en 1988, comprend 11 456 arbres de 358 familles. Sa composition est semblable à celle du test Desandrouins.
Ravagé par la grêle en 1993, il a été abandonné.
À ces tests de descendances s’ajoutent deux tests destinés à vérifier l’héritabilité de la densité du bois de l’épinette noire. Il s’agit des tests Duverny et Guyenne, qui comprennent 5 792 arbres chacun, de 137 et 133 descendances respectivement, en plus de trois provenances.
Une sélection de seize arbres-élites a été effectuée en 2002 dans le test Duverny, pour mettre en place un nouveau verger à graines et deux tests clonaux.
4- Tests clonaux pour le développement d’une deuxième génération
Les tests clonaux sont constitués d’arbres issus du bouturage des arbres-élites identifiés précé- demment. Donc, pour un même groupe d’arbres, le matériel est génétiquement identi- que contrairement aux descendances, dont le groupe est constitué d’individus issus de la même « mère » mais pas nécessairement du même « père ». Ces dispositifs serviront à certifier le classement des arbres-élites sélec- tionnés dans différentes séries de tests, à guider la récolte de semences du verger clonal, constitué des mêmes individus, et à élaborer le plan de croisements conduisant à la prochaine génération. On retrouve en Abitibi trois de ces tests clonaux :
1991
2002
Figure 3. Test de descendances du canton Bellecombe.
-4- Pépinière de Trécesson, établi en 2001, comprend 1 440 arbres de 146 clones (Figure 4). Le dispositif est destiné à identifier les clones les plus performants du verger à graines des pépinières de Trécesson et de Normandin.
149 m3/ha
138 m3/ha 134 m3/ha
1,0 2,0 3,0 4,0 5,0
Moyenne du test
(399 familles) Familles sélectionnées (166/399 familles) 6,0
Arbres-élites sélectionnés (29/17 560 arbres) Hauteur
moyenne (m)
Volume marchand
(m3/ha) 170
150 160
140
130 Fi
Vanier, établi en 2002, comprend 2 759 arbres de 146 clones. Le dispositif est destiné à certifier le classement des arbres-élites sélectionnés et à identifier les clones les plus performants du verger à graines des pépinières de Trécesson et de Normandin.
Duparquet, établi en 2003, comprend 2 246 arbres de 116 clones. Il est destiné à certifier le classement des arbres-élites sélectionnés, à identifier les clones les plus performants du verger à graines de Grandes-Piles, et à élaborer le plan de croisements conduisant à la prochaine génération.
Mentionnons finalement la présence à l’Arbo- retum de Guigues d’une plantation de démons- tration de 26 arbres issus d’embryogenèse somatique, réalisée en 1994, visant à démontrer le développement normal des plants produits par embryogenèse somatique et par bouturage, et à mesurer les variations de croissance entre clones afin d’évaluer le potentiel de gain offert par la sélection de clones d’épinette noire.
Les résultats obtenus et projetés
La sélection des familles dans les tests de descendances et l’éclaircie des vergers à graines se sont achevées en 2001. Les mesures effectuées ont permis d’estimer le gain généti- que associé à cette sélection pour chaque test (Figure 5) ou, le cas échéant, chaque série de tests constitués de matériel identique. Des données plus précises sur les gains seront obte- nues des plantations expérimentales mises en place spécifiquement pour l’évaluation des
« gains réels ». Le tableau 1 indique que les gains associés à une première éclaircie appa- raissent relativement modestes. Il s’agit en effet d’une première sélection, de faible intensité, et dont le gain est calculé avec l’ensemble des arbres-plus du test plutôt qu’en se servant du rendement réel des populations naturelles. Au tableau 2, on constate d’autre part qu’une sélec- tion plus intense sur du matériel dont la qualité génétique est connue permet d’espérer une production de plants beaucoup plus performants de la part des vergers clonaux en cours d’établissement.
gure 4. Test clonal d’épinette noire de Trécesson.
Figue 5. Hauteur moyenne à dix-sept ans des arbres sélectionnés pour différentes intensités de sélection dans le test de descendances du canton Bellecombe et volume marchand correspondant, projeté à 35 ans pour un IQS de 8,7.
Tableau 1. Gain estimé en hauteur à dix-sept ans et gain projeté1 en volume marchand à 35 ans, obtenus avec les familles sélectionnées, constituant la première génération d’épinette noire améliorée en Abitibi-Témiscamingue
Site du test
(canton) Nombre total
de familles Nombre de familles
sélectionnées Gain estimé en
hauteur (%) Gain projeté en volume à 35 ans (m3/ha)
Bellecombe 399 166 3,7 4,5
Céloron 339 149 2,6 4,3
Désandrouins 359 158 2,2 3,3
Landanet 358 Abandonné - -
1 Valeurs obtenues des tables de rendement de PRÉGENT et al. 1996, tenant compte de l’âge et de l’IQS des plantations, et du gain en hauteur des arbres dominants.
Tableau 2. Gain estimé en hauteur à dix-sept ans et gain projeté1 en volume marchand à 35 ans, obtenus avec les arbres sélectionnés pour constituer une seconde génération d’épinette noire améliorée en Abitibi-Témiscamingue
Site du test
(canton) Nombre total
d’arbres Nombre d’arbres
sélectionnés Gain estimé en
hauteur (%) Gain projeté en volume à 35 ans (m3/ha)
Bellecombe 17 560 29 14,8 15,4
Céloron 20 320 60 15,3 16,0
Désandrouins 11 416 24 18,0 20,2
Duverny 5 792 16 16,2 15,4
1 Valeurs obtenues des tables de rendement de PRÉGENT et al. 1996, en tenant compte de l’âge, de l’IQS des plantations et des arbres dominants.
Glossaire :
amélioration génétique - Science ou art de modifier la constitution génétique d’une popula- tion de plantes dans une direction donnée.
arbre-élite - Arbre dont la supériorité génétique a été prouvée par un test de descendances approprié.
bouture - Rameau détaché d’un pied-mère et employé pour produire une nouvelle plante du même génotype.
clone - Ensemble d’individus génétiquement identiques (ramets), issus d’une même plante (ortet) par multiplication végétative.
croisement dirigé - Croisement artificiel de deux individus réalisé par l’intermédiaire de l’homme, par opposition au croisement libre ou par le vent.
test clonal - Plantation comparative permettant d’évaluer des individus multipliés végétativement, c’est-à-dire sous forme de clone.
test de descendances - Plantation établie selon un plan statistique approprié pour évaluer la valeur génétique de certains parents eu égard aux performances de leurs descendants.
Référence bibliographique :
PRÉGENT, G., V. BERTRAND et L. CHARETTE, 1996. Tables préliminaires de rendement pour les plantations d’Épinette noire au Québec. Gouvernement du Québec, minis- tère des Ressources naturelles, Direction de la recherche forestière, Mémoire de recherche forestière no 118, 70 p.
