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Mathieu Latutrie

Courriel : mathieu.latutrie[at]uqat.ca

Titre du projet : Structure clonale, diversité génétique et phylogéographie du peuplier faux-tremble (Populus tremuloïdes Michx) au Canada.

Description :

Introduction: 
La diversité et la structure génétique des espèces arborescentes sont modulées par des facteurs historiques comme les migrations et le flux génique lors de la recolonisation postglaciaire ou encore des facteurs environnementaux comme les perturbations naturelles (climat, feux de forêts, sècheresse, insectes). Ces facteurs ont modelé, au cours du temps, la répartition spatiale de la diversité génétique des espèces clés des écosystèmes forestiers nord Américain. L’étude de la phylogéographie nous donnera l’évolution passée des flux géniques lors de la recolonisation postglaciaire ainsi que la répartition et l’origine (refuges) de la diversité génétique actuelle. L’analyse des relations liant la structure génétique aux dynamiques des perturbations naturelles s’avère être un enjeu majeur dans un contexte d’évolution climatique pour prédire la réponse des populations aux changements et pour amener de nouvelles données sur la gestion et la conservation des espaces naturels. Ce projet réalisé à l’échelle du continent Nord Américain et des écozones du Canada, vise à évaluer l’influence des facteurs historiques et environnementaux passés sur l’organisation actuelle de la structure génétique d’une espèce clé du continent le peuplier faux-tremble (Populus tremuloïdes).

Objectifs:

  • Étudier les dynamique régionale de recolonisation postglaciaire dans l'ouest de l'aire de répartition du Peuplier faux-tremble (corridor Alaska-Aspen parkland)
  • Déterminer comment les régimes de perturbations naturelles et climatiques (feux de forêt, insectes, sécheresses) influencent l'organisation de la structure génétique et clonale à l’échelle du Canada
  • Déterminer dans quelle mesure la variabilité génétique influence la réponse de croissance du peuplier Faux-tremble ?

Méthodologie:
Un réseau de 32 sites d’échantillonnage entre le Québec et la Colombie-Britanique a été mis en place (dans l'ouest en partenariat avec avec Ted Hogg au Service Canadien des Forêt à Edmonton) afin de prendre en compte la totalité de la variabilité climatique de la forêt boréale canadienne. Le choix des site se base sur des classes d’indices de sècheresse (Girardin and Wotton 2009) qui permettent de tenir compte de la variabilité climatique et des perturbations naturelles majeures comme les feux de forêt dont la fréquence et la sévérité sont corrélées avec les indices de sècheresse. Pour chacun des sites, 50 arbres sélectionnés aléatoirement dans un rayon de 50m ont été mesurés, cartographiés, et échantillonnés (écorce pour l’ADN et carottes) pour effectuer les analyses moléculaires et dendrochronologiques.

Pour l’analyse moléculaire, un total de 10 à 20 marqueurs microsatellites sera utilisé pour permettre de déterminer les caractéristiques génétiques de chaque population. Après génotypage de l’ensemble des arbres, la structure clonale de chacune des population (un population par site) sera déterminée grâce à un indice de diversité clonale modifié, le complément de l’index de Simpson et un indice d’uniformité clonale. Pour la structure génétique, l’hétérozygotie attendue (He), l’hétérozygotie observée (Ho), le nombre moyen d’allèles dans chaque site et la fréquence allèlique par locus étudié seront utilisés. Toutes ces données seront finalement croisées aux données dendrométrique, climatique et environnementale afin de comprendre quels sont les facteurs gouvernent l’organisation de la structure génétique des populations de peuplier faux tremble au Canada. Enfin, les analyses phylogéographique nous donneront un éclairage important sur les dynamiques des flux génique de recolonisation passées indispensable à l’interprétation et la compréhension l’organisation actuelle des populations.

Référence:
Girardin M. P. and Wotton, B. M.. 2009. Summer Moisture and Wildfire Risks across Canada. Journal of Applied Meteorology and Climatology, 48:517-533.
Namroud, M.C., Tremblay, F. & Bergeron Y. (2005a). Temporal variation in quaking aspen (Populus tremuloides) genetic and clonal structures in the mixedwood boréal forest in estern Canada. Ecoscience, 12 : 82-91. 
Namroud, M.C., Park, A., Tremblay, F. & Bergeron Y. (2005b). Clonal and spacial genetic structures of aspen (Populus tremuloides Michx). Molecular Ecology, 14: 2969-2980.

Travaux précédents:
En 2009, pendant mon stage de d'école d'ingénieur, puis en 2011, j'ai travaillé avec Metla  (Institut Finlandais de Recherche Forestière) sur un projet de recherche visant à améliorer les protocoles de cryopréservation de cultures embryogéniques  de pin sylvestre (Pinus sylvestris L.) et d'épinette de Norvège (Picea abies). Le but de ce travail était, d'une part, d’étudier les effets de longues durées de cryopréservation et différents cryoprotecteurs sur la viabilité, la prolifération et la capacité de production d’embryons matures de lignées de pin sylvestre et d'autre part, de verifier la stabilité génétique des tissus embryogéniques de pin sylvestre et d'épinette de Norvège après de longues périodes de culture in vitro ou de conservation dans l'azote liquide. Ces premiers pas en recherche ont motivé ma poursuite au doctorat.

Directeur : Francine Tremblay

Co-Directeur : Yves Bergeron

Formation académique:

  • Doctorat en Sciences de l'Environnement, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue, Québec, 2017
  • Ingénieur Agronome, Ecole supérieur d'agriculture de Purpan, Toulouse, France (2010) et Université d'Helsinki, Finlande (2009)
  • B.Sc en sciences biologiques et de l'environnement, Ecole supérieur d'agriculture de Purpan, Toulouse, France (2008)

Publications : (voir la liste complète)

  1. Mathieu Latutrie, 2017. Structure clonale, diversité génétique et croissance radiale du peuplier faux-tremble au Canada. Thèse de doctorat en sciences de l'Environnement, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue. 147 p.

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  2. Mathieu Latutrie, Yves Bergeron, Francine Tremblay, 2016. Fine-scale assessment of genetic diversity of trembling aspen in northwestern North America BMC Evolutionary Biology 16:231 DOI:10.1186/s12862-016-0810-1

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  3. Mathieu Latutrie, Pierre Mérian, Sandrine Picq, Yves Bergeron, Francine Tremblay, 2015. The effects of genetic diversity, climate and defoliation events on trembling aspen growth performance across Canada Tree genetics & Genomes 11(5):1-14 DOI:10.1007/s11295-015-0925-3

  4. Mathieu Latutrie, 2012. Les especes clonales sont-elles plus competitives dans un environnement heterogene ? Dans ce contexte quelle serait l’importance relative de la diversite vs l’integration entre les individus ? Synthèse remis comme exigence partielle du programme de doctorat en science de l'environnement. 47 p.

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