Potentiel adaptatif des espèces d’arbres alpins au réchauffement climatique – APPATS

1) Nous allons mesurer la diversité génétique au sein et entre les sites échantillonnés pour chaque espèce en utilisant le ddRADseq. À partir des fragments, nous allons rechercher des SNPs après nettoyage des données.
2) Nous allons compiler les caractéristiques physiologiques et morphométriques (hauteur maximale, le diamètre du tronc, etc). Les mesures de richesse spécifique sont disponibles grâce à l'échantillonnage exhaustif des espèces de BioProFor, permettant de prendre en compte la composition de la communauté. Des mesures abiotiques décrivant les conditions du site sont déjà disponibles: température, hygrométrie, élévation.
3) Grâce à notre jeu de données SNP, nous allons d'abord examiner comment la variabilité génétique est géographiquement distribuée (analyse Fst, ACP). Ce résultat préliminaire est nécessaire pour définir hypothèse nulle appropriée pour tester efficacement la sélection dans l'analyse subséquente.
4) Des études d'association seront menées pour relier les fréquences alléliques d'une espèce focale à ses traits phénotypiques (la densité du bois, le taux de croissance), à son environnement biotique (quantifié par exemple par l'indice de Shannon) et à des variables écologiques (l'élévation, la température), en tenant compte de la structure génétique des populations précédemment déduite des marqueurs neutres. Des scans génomiques à Fst et/ou ACP seront également effectués. Ces analyses révéleront des SNP candidats au sein (ou en liaison avec) des gènes potentiellement impliqués dans les processus d'adaptation locale. Par des méthodes d'analyse multivariée (Analyse de redondance RDA, analyse canonique des coordonnées principales CAP) sur les SNPs candidats, nous allons tester l'adaptation multigénique aux conditions locales critiques de l'environnement qui sont connus pour être influencées par le changement climatique (l'aridité, la richesse en espèces).

En cours

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Les forêts alpines et méditerranéennes sont parmi les écosystèmes les plus sensibles au changement climatique. Ces dernières années, des progrès significatifs ont été réalisés dans la prédiction de leur réponse future par le développement de modèles statistiques corrélatifs et de modèles fonctionnels intégrant des traits d’histoire de vie. Cependant, ces approches ne prennent pas en compte le potentiel évolutif des espèces. Notre projet a pour ambition de combler cette lacune en évaluant in situ le potentiel adaptatif - généralement mesuré par des expériences de jardin commun - de quatre des espèces d'arbres alpins les plus représentatifs. Pour décrire la réponse potentielle de ces espèces clés à la pression sélective induite par le changement climatique, les individus seront échantillonnés le long d'un gradient environnemental dans des parcelles avec des degrés variables de biodiversité et ils seront génotypés par des marqueurs SNPs. Les loci candidats pour l'adaptation locale seront détectés par des méthodes de scan génomique. Enfin, ces SNPs candidats seront utilisés pour tester l’intensité de la sélection multigénique en réponse à des facteurs environnementaux qui sont connus pour jouer un rôle critique sur le fonctionnement des écosystèmes forestiers lors de changement climatique, que ce soit des facteurs abiotiques (ex : sécheresse) ou biotiques (ex : richesse en espèces).