# Sélection génétique chez le pin maritime

Laurent Bouffier

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Laurent Bouffier. Sélection génétique chez le pin maritime. Journées FOGEFOR, Formation à la Gestion Forestière, Dec 2022, Cestas - Pierroton, France. hal-04717533

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# Sélection génétique chez le pin maritime

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INRAE

Laurent Bouffier, INRAE (UMR BIOGECO Pierroton)
laurent.bouffier@inrae.fr

Journée FOGEFOR- 16 décembre 2022
## Sélection génétique chez les arbres forestiers:
des contraintes...

* Des espèces relativement mal connues (physiologie, génétique...)

* Des générations longues (fructification vers 8 ans pour les pins)

* Caractères d'intérêt à expression tardive (volume, qualité bois...)

* Des plantes de grande taille (expérimentation sur de grandes surfaces, croisements contrôlés et mesures difficiles...)

* Autres contraintes éventuelles selon les espèces (multiplication végétative limitée chez le pin, fructification...)

* Financements limités (publics ou cooperatives)

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... et des avantages :

➤ Forte variabilité génétique intraspécifique

➤ Espèces peu domestiquées

➤ Programmes de sélection récents

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# La sélection chez les arbres forestiers à INRAE

* Espèces d'importance économique (bois)

* à courte rotation

* avec un marché dynamique des graines et des plants

* 3 programmes majeurs

<figure><img src="image_8.png" /><figcaption>Pin
maritime</figcaption></figure>

<figure><img src="image_9.png" /><figcaption>Peuplier</figcaption></figure>

<figure><img src="image_10.png" /><figcaption>Douglas</figcaption></figure>
# Méthodes disponibles en sélection génétique

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# Le programme d'amélioration génétique du pin maritime

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Choix de l'espèce :
pourquoi le pin maritime ?

Plus de 350 espèces ont été testées

Des conditions environnementales difficiles :

•Sols sableux acides (podzols) très pauvres en P

•Sécheresse estivale, hydromorphie hivernale

•Gels précoces (automne), forts (hiver), tardifs (printemps) ...

Le pin maritime reste l'espèce la plus adaptée et la plus productive

•autochtone, ayant co-évolué avec le cortège parasitaire présent

•11 m3 /ha /an

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➤ **1ère étape** 1960 : Choix de la provenance locale landaise
(résistance au froid, vigueur)

Sur la base des résultats de comparaison des origines géographiques du pin maritime en jardins communs installés à Mimizan en 1926 et 1952.

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2ème étape : la sélection des arbres plus

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350 individus sélectionnés phénotypiquement en forêt dans les années 60
= population d'amélioration 'G0'
## Sélection récurrente

Sélection
des meilleurs individus

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Population
d'Amélioration
de génération Gn

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Croisements

Recombinaison des
caractères favorables

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Tests
de descendances

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## Création variétale

Sélection
des meilleurs parents
Constitution d'un
**Verger à Graines**

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Graines
Améliorées
Croisements

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## Sélection récurrente

Sélection
des meilleurs individus

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Population
d'Amélioration
de génération Gn

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Croisements

Recombinaison des
caractères favorables

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Tests
de descendances

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## Création variétale

Sélection
des meilleurs parents
Constitution d'un
**Verger à Graines**

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Graines
Améliorées
Mesures en tests de descendance

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Population G0

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Population G1

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Population G2

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Test 1

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Test 2

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Test 3
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## Sélection récurrente

Sélection
des meilleurs individus

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Population
d'Amélioration
de génération Gn

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Croisements

Recombinaison des
caractères favorables

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Tests
de descendances

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## Création variétale

Sélection
des meilleurs parents
Constitution d'un
**Verger à Graines**

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Graines
Améliorées
# Les variétés

* VF1 : (250 ha) St Sardos, Cabanac, Sore, Lavercantière

* VF2 : (200 ha) Mimizan, St Augustin, Hourtin, Moulis, Beychac, Le Porge, Vaquey

* VF3 : (180 ha) en production depuis 2011

* VF4 : en cours d'installation

* LC1

* LC2

* LC3

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Les Variétés sont diffusées

➤ Avant tempête 2009 : 70 % des surfaces reboisées annuellement l'étaient par plantation (auj plus de 90%), dont 100% en VF2 et VF3

➤ 20 à 45 millions plants / an soit près de 60 % des plants forestiers commercialisés annuellement en France

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# Programme d'amelioration du pin maritime

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**Initié dans les années 60:**

- Sélection ~600 arbres plus (population de base)

**Critères de sélection:**

- Volume + Rectitude basale

- Qualité du bois

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**Géré par un consortium depuis 1995:**

- Groupe d'Intérêt Scientifique « Pin Maritime du Futur »
  (INRAE, FCBA, ONF, CPFA, CRPF)

INRAE

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**Gains génétiques:**

- variétés généralistes (~30% en volume et rectitude)

- Vergers à graines avec contrat d'obtention (Agri-Obtentions):
  ONF, Vilmorin, Forélite, regroupement marchands grainiers

- Pépiniéristes (Forélite, Planfor, Robin, Naudet)
## 2/ Sélection pour la résistance à la sécheresse

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Nombre maximum de jours
consécutifs sans pluie en été

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Maximum number of successive days without rain in summer (ANR
SCAMPEI http://www.cnrm.meteo.fr/scampei/)

* Enjeu = maintenir la productivité des peuplements malgré des contraintes climatiques croissantes (fréquence, durée et intensité des sécheresses estivales)

• Actions :

- Réponse génétique : exploration de la diversité génétique et sélection

- Réponse sylvicole : gestion de la compétition

- gestion du sous-bois : fréquences, méthodes

- coupes partielles : intensité, fréquence
# Stratégies mises en place dans le programme d'amélioration génétique du pin maritime

1. Accélérer les cycles de selection pour proposer régulièrement des variétés adaptées au climat en évolution

2. Tester les variétés actuelles et sélectionner les variétés futures dans un milieu plus sec

3. Explorer la variabilité génétique naturelle et augmenter la diversité dans les variétés en utilisant les provenances du sud de l'aire naturelle

4. Etudier de nouveaux critères de sélection : la plasticité phénotypique

<figure><img src="image_84.png" /><figcaption>Valencia (ESPAGNE)</figcaption></figure>

<figure><img src="image_85.png" /><figcaption>Murcia (ESPAGNE)</figcaption></figure>

<figure><img src="image_86.png" /><figcaption>Landes (FRANCE)</figcaption></figure>
# 1. Accélérer les cycles de selection pour proposer régulièrement des variétés adaptées au climat en évolution

## L'évolution des outils

* informatiques et statistiques (estimation des valeurs génétiques individuelles)

* moléculaires (contrôle des pédigrées, correction des erreurs d'identité grâce aux marqueurs de l'ADN)

permet une estimation **plus précise** des performances de chaque individu

Ce qui permet désormais au GPMF de mettre en place une nouvelle stratégie de sélection basée sur :

* La sélection des géniteurs sur leur valeur individuelle (et non plus sur celle des descendants) : **Gain de temps**, accélération du cycle de sélection, **renouvellement rapide des variétés**

* L'avancement en continu du gain génétique : **Diffusion du meilleur du gain génétique à chaque instant**

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## 2. Tester les variétés actuelles et sélectionner les variétés futures dans un milieu plus sec

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### Massif landais: évaluation dans différents types de Landes (sèche, mésophile, humide)

### Exploration hors-massif landais pour anticiper les changements climatiques: Portugal (2 dispositifs), Espagne (2 dispositifs)
### 3. Explorer la variabilité génétique naturelle (Le pin maritime est naturellement présent dans des conditions environnementales très variées)

Le GPMF installe, dans le massif landais, des dispositifs de comparaison de provenances (sud de l'Espagne, Corse, Maroc...) et des croisements entre provenances (Landes x Maroc, Landes x Portugal...)

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climate-data.org, ref 1982-2012
## 4. Etudier de nouveaux critères de sélection : la plasticité phénotypique

**Objectif = meilleure prise en compte de l'environnement dans les critères de sélection**

Aujourd'hui: Critère de sélection très intégrateur comme la croissance à 12 ans (Σ climats)

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### Plasticité phénotypique

* capacité d'un génotype à exprimer différents phénotypes dans des environnements différents

* modélisée par une norme de réaction

* nécessite des données multisites ou des données longitudinales

Norme de réaction
Le bois, un regard rétrospectif de la réponse des arbres aux conditions environnementales

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# Croissance annuelle et indice environnemental

## Croissance annuelle

<figure><img src="image_96.png" /><figcaption>## Caractérisation climatique des années (indice de sécheresse de Martonne)</figcaption></figure>

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* ré-organisation de l'axe des X en fonction de l'index climatique
# Valeur génétique en fonction d'un gradient environnemental

Travaux en cours – Victor Papin
(doctorant INRAE Pierroton)

## Croissance annuelle

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Merci de votre attention