Impact du climat sur la diversité génétique du pommier sauvage européen

Voici les résultats du PICRI 2 : Impact du climat sur la diversité génétique du pommier sauvage européen (Malus sylvestris) et implication pour sa réimplantation et conservation en France, merci aux échantillonneurs !
L’étude de la diversité génétique et de ses déterminants naturels est une étape indispensable pour la mise en place de programmes de conservation et d’aménagements agroforestiers. Elle permet aussi de reconstruire l’histoire des populations en lien avec les changements climatiques passés et ainsi de mieux prédire la réponse de ces populations face aux changements climatiques futurs. Dans un contexte de perte de biodiversité dans les agroécosystèmes et de changements globaux, la question de la conservation et de la réintroduction du pommier sauvage à travers des politiques agroforestières visant à réimplanter les arbres dans les agrosystèmes se pose de plus en plus. Des travaux de recherche réalisés au laboratoire Ecologie Systématique et Evolution (Université de Paris Sud), en collaboration avec l’AFAF (Association Française d’Agroforesterie) et l’Irstea (Institut national de Recherches en Sciences et Technologies pour l’Environnement et l’Agriculture), ont permis d’étudier la diversité génétique et la différenciation entre populations de différentes régions en Europe chez le pommier sauvage.
Les forêts européennes abritent de nombreux pommiers sauvages européens (Malus sylvestris), espèce ayant contribué au génome du pommier cultivé (Malus domestica). Cependant, cette espèce de fruitier sauvage est actuellement en danger suite aux effets néfastes de la fragmentation diminuant drastiquement ses effectifs. Des études génétiques ont été faites sur le pommier sauvage européen afin d’établir ses niveaux de diversité génétique et de différenciation génétique, et de reconstruire son histoire passée depuis la dernière grande glaciation il y a environ 18000 ans.

Suite à un appel à échantillonnage à l’échelle européenne (2300 arbres au total à travers l’Europe par de nombreux bénévoles enthousiastes) et à l’utilisation de marqueurs génétiques, l’analyse de sa différenciation génétique a révélé cinq groupes géographiques génétiquement distincts chez le pommiers sauvage (Malus sylvestris) en Europe, situés respectivement en Europe de l’est et Balkans (rouge), au Nord de l’Europe (bleu), en Italie (violet), en Europe Centrale (dont l’est de la France, jaune) et Europe de l’Ouest (vert) (Figure 1).

Ces différents groupes génétiques sont les traces de l’impact des changements climatiques passés depuis la dernière grande glaciation. Face aux baisses de température il y a 18000 ans durant les glaciations du Quaternaire, le pommier a migré vers le Sud de l’Europe dans des « refuges glaciaires » (Balkans, Espagne et Sud de la France, Italie). Puis, suite au réchauffement au début de l’Holocène il y a 10000 ans, les populations ont ensuite recolonisé le Nord de l’Europe (Figure 2), chaque groupe gardant son homogénéité génétique (Figure 1).

Ainsi l’étude de la diversité du pommier sauvage européen permet de souligner l’importance du climat dans la différenciation entre populations d’une même espèce d’arbre. Dans le contexte de modifications climatiques actuel, cette étude a toute son importance car elle pose la question du devenir des espèces sauvages dans leur aire géographique dans les années à venir. D’autre part, ces résultats serviront de base aux forestiers, agriculteurs et aux instances politiques décisionnelles pour la mise en place de stratégies de conservation et de réimplantation dans les agrosystèmes du pommier sauvage européen en France et en Europe plus largement. En effet, une bonne connaissance de la diversité et de la structure génétique aux échelles nationales et européennes du pommier sauvage européen permet de définir quelles seront les priorités de conservation in situ, via les unités conservatoires, et ex situ, via des vergers conservatoires, qui seront la source des futures populations sauvages candidates utilisées pour les programmes de réimplantation raisonnés agroforestiers. Des discussions sont en cours pour définir deux populations candidates sources pour les futurs programmes agroforestiers en Alsace et dans la région Ile de France.

Ces premiers résultats scientifiques, issus de la collaboration entre différents acteurs (recherche, forestiers et agroforesterie) ont permis d’établir une base indispensable pour la mise en place des programmes de conservation et de gestion du pommier sauvage en France, et plus largement en Europe. La collaboration entre les membres au sein du laboratoire ESE, l’AFAF et l’Irstea se continue notamment par l’étude des dynamiques d’hybridations entre pommiers cultivés et sauvages en Europe.

Nous souhaitons remercier l’ensemble des échantillonneurs bénévoles volontaires qui ont participé à ce projet. De plus amples informations détaillées peuvent nous être demandées à : amandine.cornille[at]gmail.com, ainsi que dans l’article scientifique :

Cornille A, Feurtey A, Gélin U, Ropars J., Misvanderbrugge K, Gladieux P, Giraud T (2015) Anthropogenic and natural drivers of gene flow in a temperate wild fruit tree: a basis for conservation and breeding programs in apples. Evolutionary Applications, in press.

Le projet continue toujours et encore, donc n’hésitez pas à nous envoyer des graines ou des feuilles de pommiers sauvages.

Merci encore,

botaniquement vôtre,

Amandine Cornille