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Structure génétique et sérotinisme de populations de pin gris (Pinus banksiana Lamb.) soumises à deux régimes des feux distincts

Gauthier, Sylvie (1991). Structure génétique et sérotinisme de populations de pin gris (Pinus banksiana Lamb.) soumises à deux régimes des feux distincts. Thèse. Montréal, Université de Montréal, Département de sciences biologiques, 239 p.

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Résumé

L'importance des feux de forêt, tant sur la dynamique des communautés végétales et des populations d'espèces que sur les adaptations des organismes à ces perturbations, est de plus en plus reconnue. Toutefois, peu d'études ont tenté de démontrer l'effet de différents régimes des feux, à l'échelle régionale, sur des caractères génétiques ou adaptatifs, au sein des populations d'une même espèce. Dans le cadre de cette étude, deux unités de paysage adjacentes ont été sélectionnées dans le sud de la forêt boréale du Québec, afin de déterminer l'effet de l'insularité et celui de deux régimes des feux distincts sur la structure génétique et sur le sérotinisme de populations de pin gris (Pinus banksiana Lamb.), à une échelle régionale. L'unité de paysage insulaire, le lac Duparquet (Abitibi), constituée de nombreuses îles, possède un régime de perturbations complexe comportant des feux d'intensité variable, qui affectent de faibles surfaces. L'unité terrestre, adjacente au lac, est affectée par un régime de feux destructeurs de grandes superficies, caractéristique de la forêt boréale. Pour définir l'effet de l'insularité et des régimes des feux sur la structure et la variabilité génétiques, deux populations insulaires et deux populations terrestres ont été comparées au moyen de marqueurs isoenzymatiques. En moyenne, pour les 22 loci analysés, des taux de polymorphisme et d'hétérozygotie, respectivement de 60,0% et de 17,1%, ont été observés. La différenciation entre les populations est faible (Fst = 0,018) et aucune différence significative entre les populations pour les cinq paramètres de variabilité génétique estimés n'est décelée. Le flux génique important semble être responsable de la faible différenciation observée entre les populations des deux unités de paysage. L'effet sélectif des régimes des feux différentiels a été évalué sur le sérotinisme des individus puisque la capacité des pins gris à produire des cônes sérotineux est considérée comme une adaptation majeure aux feux de forêts. Le sérotinisme de plusieurs centaines d'individus de pin gris a été déterminé dans vingt-cinq populations localisées dans les deux unités de paysage. Dans un premier temps, la taille et l'âge requis pour développer le caractère sérotineux ont été déterminés. La majorité des individus ne possèdent pas de cônes sérotineux avant d'avoir atteint 7 cm de diamètre à hauteur de poitrine (DHP) et la proportion de cônes sérotineux a tendance à augmenter annuellement jusqu'à ce que les arbres aient atteint une taille de 10 cm de DHP. La proportion de cônes sérotineux chez les cônes âgés de 4 années ou plus est inférieure d'environ 10% à celle des cônes plus jeunes. Cette proportion est également plus faible pour les cônes situés sur les branches inférieures à une hauteur de 2, 6 rn comparativement à celle des cônes sur les branches plus élevées. Ce même résultat est observé pour des cônes soumis à une température contrôlée de 41 °C , indiquant que l'environnement thermique naturel auquel les cônes sont soumis n'est pas le seul facteur impliqué dans leur ouverture sur les branches les plus basses. Les résultats permettent de suggérer que l'absence de cône sérotineux chez les pins gris de faible taille est liée à la juvénilité des individus. La majorité des pins gris échantillonnés sont fortement sérotineux. Cependant, environ 30% des arbres sont non sérotineux ou mixtes. Les individus non sérotineux et mixtes sont plus abondants lors d'établissement en absence de feu, au détriment des arbres sérotineux qui sont favorisés, quant à eux, lors d'établissement après un feu létal. L'âge de la forêt agit également sur la répartition des individus dans les classes de sérotinisme à l'intérieur des populations. Les individus non sérotineux sont avantagés, d'une part, dans les forêts dont l'initiation est relativement récente et, d'autre part, dans les forêts âgées de plus de 200 ans. La répartition des arbres dans les classes de sérotinisme diffère significativement entre les deux unités de paysage. L'intensité de la perturbation apparait être un facteur important, favorisant les individus sérotineux lorsque les feux sont létaux et avantageant les individus non sérotineux, lorsqu'ils sont non létaux. Les résultats suggèrent que les régimes des feux distincts ont exercé des effets sélectifs à long terme suffisants pour différencier les populations sur le caractère adaptatif qu'est le sérotinisme et ce, en dépit du flux génique important entre les populations.

Type de document: Thèse (Thèse)
Directeur de mémoire/thèse: Simon, Jean-Pierre
Co-directeurs de mémoire/thèse: Bergeron, Yves
Informations complémentaires: Comprend un résumé en français
Mots-clés libres: structure genetique, serotinisme de populations, pin gris, pinus banksiana lamb., feux de foret
Divisions: Sciences appliquées > Doctorat en sciences biologiques
Date de dépôt: 08 févr. 2013 18:24
Dernière modification: 12 févr. 2013 21:02
URI: http://depositum.uqat.ca/id/eprint/479

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