Missions et Objectifs

L'Unité de Recherche Amélioration, Génétique et Physiologie Forestières (UR 0588) rassemble des compétences en génétique, génomique et physiologie appliquées à l’étude des arbres forestiers. Les recherches menées visent à valoriser les ressources génétiques forestières en vue d’une production durable de bois d'œuvre et de biomasse, tout en prenant en compte l’impact écologique des populations domestiquées sur l’écosystème et un contexte climatique changeant. L'UAGPF conduit des programmes d’amélioration génétique sur 6 espèces forestières (douglas, mélèze, pin sylvestre, frêne, merisier, peuplier) et s’investit dans des stratégies innovantes en sélection et en diffusion du progrès génétique. Elle est impliquée dans l’évaluation et la gestion de la diversité génétique ainsi que dans l'étude des interactions entre les variétés améliorées et les populations sauvages correspondantes, aidant ainsi à la définition  des stratégies de gestion et de conservation des ressources génétiques forestières. Afin de remplir ces objectifs, une approche de biologie intégrative est développée principalement sur le modèle peuplier pour mieux comprendre le déterminisme génétique des caractères complexes d'intérêt participant au développement de l'arbre (phénologie, croissance, propriétés du bois), à son adaptation aux contraintes environnementales (résistance aux agents pathogènes, efficience d’utilisation de l’eau), concourant ainsi à la construction du phénotype.

Thèmes de recherche

Deux thèmes complémentaires sont étudiés :

Le premier vise à une meilleure compréhension de l’élaboration du phénotype de l’arbre pour deux objectifs complémentaires :

• identifier les déterminants moléculaires et génétiques des caractères complexes importants pour la production de biomasse. Une démarche similaire est développée afin de lever les verrous bloquant l’optimisation de l’embryogenèse somatique chez le pin maritime.
• étudier les variations du phénotype dans un environnement changeant afin de mettre en évidence la plasticité phénotypique des individus et également les possibilités d’évolution des fréquences alléliques dans les populations en réponse aux variations du milieu.
  

Le second thème de recherche vise à valoriser les ressources génétiques forestières en maintenant la compétitivité des systèmes de production tout en gérant durablement les écosystèmes forestiers.

Il s’agit de :

• mettre en place et suivre des réseaux de conservation de ressources génétiques naturelles en prenant en compte l’effet des changements climatiques et des modes de gestion sur la  dynamique de la diversité génétique,
• gérer de façon raisonnée la diversité génétique au sein des programmes d’amélioration. Pour cela sont explorées : i) les potentialités de l’hétérosis en hybridation interspécifique, ii) l’importance relative des effets d’interactions gène-gène et gène-milieu dans le potentiel évolutif de caractères liés, iii) les possibilités de simplifier les opérations d’évaluation, de sélection et de recombinaison pour répondre aux besoins de programmes d’amélioration à court terme, iv) les potentialités de la sélection génomique étudiée sur le modèle peuplier,
  
• diffuser le progrès génétique et le déployer de manière raisonnée dans le paysage forestier. Trois aspects sont étudiés : i) l’optimisation de la technique d’embryogenèse somatique comme outil de diffusion du progrès génétique ; ii) le déploiement de variétés forestières améliorées pour assurer un niveau de production intéressant et un état sanitaire satisfaisant dans la perspective d’évolutions climatiques importantes ; iii) la quantification des flux de gènes du compartiment cultivé vers les populations naturelles et leurs impacts potentiels sur la diversité génétique.

Collaborations & coopérations internationales

 

L’UAGPF interagit avec 3 unités locales,

• l'UE Génétique et Biomasse Forestières d’Orléans GBFOR,
  
• le Conservatoire génétique des Arbres forestiers (USC 2025) de l’Office National des Forêts (ONF) et
  
• l'USC 2030 Arbres et Réponses aux Contraintes Hydriques et Environnementales  (ARCHE) de l’Université d’Orléans.
  

Les analyses sur le bois sont menées sur le plateau technique Génobois. Labellisé en 2008, ce plateau technique mutualise, en collaboration avec d'autres Unités de Recherche du Département EFPA, les compétences sur les techniques d’analyse du bois. Il est équipé pour préparer les échantillons de bois (découpe, broyage, tamisage, coupe fine) et pour caractériser leurs propriétés physico-chimiques : microdensitométrie par rayons X, anatomie en microscopie optique, teneur en extractibles et en sucres, localisation de composés pariétaux par immunomarquage. Il s’est récemment équipé d’un spectromètre proche et moyen infrarouge couplé à un imageur à haute résolution pour l’évaluation à haut débit des propriétés du bois.

L’UAGPF possède une expertise reconnue en génétique, en biotechnologie et en génomique chez les arbres forestiers, qui lui assure un partenariat solide et une implication dans les projets de recherche nationaux et européens.
Elle assure ainsi la coordination de 2 projets européens : NovelTree où sont élaborées et mises en œuvre de nouvelles stratégies de sélection plus performantes; TreeBreedEx, qui réunit 28 partenaires dans l’ambition de structurer connaissances, savoir-faire et outils en vue de créer un Centre Européen d’Amélioration Génétique des Arbres Forestiers.
L’UAGPF est également impliquée dans des projets ciblés sur l’optimisation de la production de biomasse ligno-cellulosique à partir de bois (EnergyPoplar, Tree4Joule, Futurol, SylvaBiom), l’adaptation des arbres aux contraintes environnementales (Baccara, Graal, Xylome, Plan Loire Grandeur Nature) et la mise en œuvre de l’embryogenèse somatique pour la multiplication végétative des conifères (SustainPine, Embryome).

Des liens étroits avec l’aval

L’UAGPF développe des relations étroites avec les partenaires socio-économiques de la filière Forêt en participant à différentes instances nationales (Comité Technique Permanent de la Sélection, Comité Technique de Coordination des Vergers à Graines de l'Etat, Commission des Ressources Génétiques Forestières), aux GIS « Peuplier » et « Variétés Forestières Améliorées » et en interagissant avec les Ministères de l'Agriculture et de l’Environnement et avec l’ONF.

 

Personnel

Trente-cinq personnes travaillent à l’unité : ce sont pour une moitié des chercheurs et pour l’autre moitié des ingénieurs, techniciens et administratifs. L’unité accueille également une vingtaine de stagiaires, CDD et MOO par an.

 
Formation par la recherche

Les chercheurs de l’UAGPF interviennent dans les enseignements des masters « Ecosystèmes Terrestres » de l’Université d’Orléans  et « Biologie Végétale Intégrative : Gène, Plante, Agrosystème » cohabilités par plusieurs établissements d’enseignement supérieur du Grand Ouest. L’unité accueille régulièrement des étudiants en BTS, en master et en thèse : actuellement, 8 thèses sont en cours.