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

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Gauthier, Sylvie (1991). Structure génétique et sérotinisme de populations de pin gris (Pinus banksiana Lamb.) soumises à deux régimes des feux distincts. (Thèse de doctorat). Université de Montréal. Repéré dans Depositum à https://depositum.uqat.ca/id/eprint/479

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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 ou mémoires (Thèse de doctorat)
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: https://depositum.uqat.ca/id/eprint/479

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