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Les chercheurs de l’IRFO qui travaillent à l’amélioration des arbres ont réalisé des progrès dans la solution d’un problème difficile en matière de propagation des semis d’arbres de pin gris présentant des caractéristiques génétiques désirables. Ils sont parvenus à améliorer une méthode de bouture racinée, auparavant notoirement difficile à réaliser chez le pin gris. Ils sont également les premiers à mettre à l’essai au champ des boutures racinées de pin gris.
Selon Pengxin Lu, chercheur généticien à l’IRFO et responsable de l’étude sur les boutures racinées de pin gris, cette avancée permettra d’accélérer la production de semis d’arbre de pin gris présentant les caractéristiques désirées, comme une croissance accélérée et une branchaison réduite, ce qui aidera les gestionnaires forestiers à faire pousser des forêts en meilleure santé, plus productives et de plus grande valeur.
« En Ontario, explique Lu, les programmes d’amélioration des arbres ont traditionnellement mis l’accent sur la croissance d’arbres plus gros avec une croissance plus rapide. Dans le cas du pin gris, l’accent se déplace vers l’amélioration de la qualité des arbres individuels et la réduction du coût de croissance. Notre capacité d’améliorer la forme et la branchaison des arbres et de propager des semis de qualité supérieure grâce à cette méthode sera très utile pour le renouvellement des forêts. »
Qu’est-ce exactement qu’une bouture racinée?
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| Les chercheurs sous la direction du généticien en recherche de l’IRFO, Pengxin Lu, ont amélioré une méthode de production de rameaux atrophiés du pin gris, qui poussent à la base des faisceaux d’aiguilles, ou fascicules (A). Ils ont ensuite utilisé ces pousses pour produire des semis d’arbre génétiquement identiques à l’arbre donneur (B). |
Une bouture racinée est une partie d’arbre – souvent l’extrémité d’une branche – qui est coupée et placée en terre pour lui permettre d’acquérir des racines et de devenir un nouvel arbre, présentant les mêmes caractéristiques génétiques que l’arbre d’origine. La bouture racinée est l’une des formes de propagation végétative ou de reproduction asexuée.
Selon Lu, la capacité de produire des boutures racinées est très utile pour l’amélioration des arbres. Les arbres croissent lentement et il faut plusieurs années et parfois des décennies avant qu’ils ne produisent des graines. Même lorsque les chercheurs sont en mesure de contrôler pleinement la pollinisation, ils ne peuvent être certains que les semences produiront des arbres présentant les mêmes caractéristiques que leurs parents.
Pour accélérer l’amélioration des arbres, les chercheurs utilisent des raccourcis pour produire des copies génétiques des arbres présentant les caractéristiques recherchées. Les boutures racinées sont l’un de ces raccourcis, qui permettent de produire de nouveaux arbres beaucoup plus rapidement que la culture à partir de graines.
« La propagation végétative à grande échelle s’est jusqu’à maintenant faite par l’utilisation des boutures racinées et, plus récemment, par embryogenèse somatique, explique Lu. Les boutures racinées ont permis d’accélérer les programmes de culture et d’obtenir des gains génériques plus importants , car on a mis l’accent sur la propagation rapide et efficace d’individus exceptionnels présentant un génotype optimal. »
Pourquoi était-il si difficile de produire des boutures racinées de pin gris?
Dans la nature, de nombreuses espèces peuvent se reproduire par propagation végétative. Le tremble, par exemple, produit de nouveaux arbres par gourmandage – des pousses qui jaillissent des racines. Le pin gris, par contre, comme plusieurs autres conifères, ne se reproduit qu’à partir de graines, et non par gourmandage à partir des racines ou d’autres parties de l’arbre. De plus, la capacité du pin gris de produire des racines diminue rapidement avec l’âge, ce qui rend difficile sa reproduction par propagation végétative, même dans une serre de recherche.
La clé de leur succès? Des rameaux atrophiés!
Selon Lu, d’autres chercheurs ont obtenu des résultats prometteurs en matière de propagation végétative de différentes espèces de pin en coupant les nouvelles pousses vertes au bout des branches pour leur faire produire des racines. Cependant, cette méthode ne fonctionne pas bien pour le pin gris.
À la fin des années 1990, des chercheurs ont découvert que l’utilisation de la prolifération de rameaux atrophiés – dont la croissance est stimulée à partir de la base des faisceaux d’aiguilles ou fascicules – permettait d’augmenter la production de racines chez le pin gris. Lu a donc décidé d’essayer de suivre cette voie.
Pour favoriser la production de rameaux atrophiés, il a retiré les bourgeons apicaux de l’extrémité des semis donneurs. Lorsque les pousses ont atteint quatre centimètres de long, il les a coupées et plantées dans un milieu de croissance. Après plusieurs mois dans une serre de l’IRFO, près de 70 % des boutures avaient produit des racines.
« Nous ne savions pas comment ces boutures racinées se comporteraient, explique Lu, parce que les seules recherches effectuées auparavant l’avaient été à petite échelle, sans essais sur le terrain. Notre préoccupation était que même si nous pouvions arriver à faire produire des racines par les rameaux atrophiés, les boutures ne croîtraient que lentement et produiraient des arbres à troncs multiples, mal formés. Nous ne savions pas non plus si les boutures pourraient survivre et croître après avoir été transplantées. Nous avons donc décidé d’effectuer une propagation à grande échelle et de mener des essais à long terme sur le terrain. »
Selon Lu, la partie liée à la production de racines a été un succès. « Nous avons obtenu un taux de succès similaire à celui rapporté par des études antérieures réalisées ailleurs, mais sans appliquer de traitement aux hormones de croissance, ce qui a permis de simplifier la procédure de production de racines et de diminuer nos coûts. »
Comment les semis produits à partir de rameaux atrophiés se sont-ils comportés sur le terrain?
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| Huit ans après la plantation, les pins gris produits à partir de rameaux atrophiés prospèrent sur le site de NEBIE à Sioux Lookout, offrant des résultats comparables à ceux des semis d’arbre traditionnels. |
Lu et ses partenaires de recherche (Wayne Bell, chercheur scientifique en écologie forestière à l’IRFO, Paul Charrette de Superior Wood Tree Improvement Association et Megan Thompson de RW Forestry) ont comparé le taux de survie et de croissance des arbres produits à partir de rameaux atrophiés et de semis d’arbres comparables produits à partir de graines commerciales. Les arbres ont été plantés dans deux sites d’essai. La parcelle de NEBIE près de Sioux Lookout et l’arboretum de l’IRFO près de Sault Ste. Marie. « Après huit ans en terre, les arbres produits à partir des rameaux atrophiés poussaient au même rythme que les semis traditionnels et présentaient une forme acceptable », a rapporté Bell.
Il ajoute que les arbres de la plantation de Sault Ste. Marie étaient moins branchus que les semis conventionnels et qu’ils produiront probablement du bois de meilleure qualité à maturité. « Du point de vue de la sylviculture, c’est énorme, dit-il. Cela signifie que nous pouvons planter moins d’arbres par hectare et que nous n’avons pas à nous préoccuper de la mauvaise forme ou d’une branchaison excessive, ce qui permet de diminuer fortement les coûts d’établissement d’une plantation. »
Lu souligne qu’il reste à déterminer si les bouture racinées plantées dans un sol sablonneux seront aussi résistantes au vent que les semis d’arbre ordinaires. « Nous devons suivre les arbres sur une période prolongée afin de déterminer si la stabilité des arbres sera un problème. »
Pour de plus amples renseignements, envoyez un courriel à information.ofri@ontario.ca et demandez l’article intitulé Performance of Jack Pine Rooted Cuttings From Proliferated Dwarf Shoots Versus Seedlings Eight Years After Cutting publié dans la Revue canadienne de recherche forestière.
Le saviez-vous? Faits concernant le pin gris
De nombreux Ontariens connaissent bien le pin rouge et le pin blanc que l’on retrouve en abondance dans le Sud de l’Ontario. Le pin blanc attire plus particulièrement l’attention puisqu’il est l’arbre emblématique de l’Ontario et le roi des forêts de l’Est ontarien; il atteint de grandes hauteurs et peut vivre 500 ans et plus.
Mais qu’en est-il du pin gris? Il n’est pas aussi imposant et ne vit pas aussi longtemps que ses cousins le pin rouge et le pin. Le pin gris a une forme plutôt tordue, s’adapte bien et est très utile aux humains. Le plus vieux pin gris connu de l’Ontario se trouve au lac Blue près de Timmins et il a 250+ ans.
Saviez-vous que le pin gris....
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| Les cônes du pin gris ressemblent à des cornes de bélier et leurs écailles sont soudées entre elles par la résine. Ils ne s’ouvrent pour libérer les graines que sous l’action de la chaleur intense dégagée par un feu de forêt ou par le soleil. |
- Est le pin le plus répandu au Canada?
- Est la deuxième essence commerciale en importance de l’Ontario selon le volume récolté? (La première en importance est l’épinette noire.)
- Peut croître presque partout, y compris dans le sable, le pergélisol et les sols peu profonds sur assise rocheuse? Mais, il n’aime pas l’ombre ni les zones très humides. Il se développe mieux en milieu ouvert qu’en compagnie d’arbres plus gros. Les recherches de l’IRFO ont démontré que le pin gris ne pousse pas bien en compagnie de l’aster à grandes feuilles dans un sol argileux parce que l’aster inonde les semis du pin gris d’un champignon mortel causant la rouille des aiguilles.
- Possède des aiguilles qui poussent en groupes de deux et des cônes qui croissent aussi en paires comme les cornes de bélier (voir la photo)? Pour identifier un pin de l’Ontario, il faut se rappeler que :
- Les aiguilles du pin blanc poussent en groupes de cinq.
- Les aiguilles du pin rouge et du pin gris poussent en groupes de deux, mais celles du pin gris sont plus courtes, se présentent en forme de V et ont tendance à être légèrement tordues. Les aiguilles du pin rouge sont plus longues et plus droites.
- Les cônes du pin blanc sont gros et longs, ceux du pin rouge sont larges et courts et ceux du pin gris sont les plus petits (comme les cornes de bélier!).
- Repousse en premier après un incendie de forêt? Le pin gris est une espèce pionnière; il est donc le premier arbre de la forêt boréale à repousser après un incendie (voir la photo). Les cônes du pin gris sont sérotinaux, c’est-à-dire qu’ils sont fermés par la résine et éclatent pour semer les graines en réaction à un déclencheur environnemental, par exemple un incendie ou une journée très chaude. Le pin gris possède les plus petites graines ailées de toutes les essences de pins d’Amérique du Nord.
- Est très important pour la paruline de Kirtland en voie de disparition, l’un des plus rares représentants de la famille des parulines? C’est un oiseau que l’on voit rarement en Ontario; il niche seulement dans les peuplements de pin gris de 5 à 20 ans. De nombreux autres oiseaux et mammifères se logent dans les peuplements de pin gris et se nourrissent de leurs graines et de leurs aiguilles.
- Sert surtout à faire du papier, mais aussi du bois d’œuvre, des panneaux de fibres de moyenne densité, des poteaux téléphoniques, des traverses de chemin de fer, du bois de mine, des piquets de clôture et du bois de foyer? Les Premières nations utilisaient le pin gris pour bâtir leurs canots.
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| Le pin gris est une essence pionnière, c’est-à-dire qu’elle est la première à émerger des cendres après un incendie. |
