Problème de classification du genre Populus

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Extrait "Rapport national de la France 1992-1995"
à la Commission Internationale du Peuplier 1996 - Hongrie

La classification botanique divise le genre Populus en cinq sections: Aigeiros - Tacamahaca - Leucoides - Leuce - Turanga.

La répartition des différentes espèces en section est largement controversée et la place de P. nigra comme espèce de la section Aigeiros est très discutée. Les espèces les plus utilisées en sélection sont P. trichocarpa - P. deltoïdes et P. nigra, d'autres peuvent être intégrées comme P. maximowiczii et il serait utile de préciser les relations phylogénétiques entre espèces.

L'objectif des recherches conduites à l'INRA d'Orléans est la construction d'un arbre reflétant les relations entre espèces et non par l'histoire d'un gène particulier. Une collection de 17 espèces de peupliers a été constituée. Afin d'explorer au mieux le génome, les marqueurs appelés STS (Sequence Tagged Site) ont été choisis. Ils correspondent à une séquence d'ADN unique, qui peut-être amplifiée par PCR et dont l'appartenance à un groupe de liaison est connue. De tels marqueurs ont été fournis par H.D. Bradshaw, Université de Washington à Seattle, Usa. Le polymorphisme est révélé après hydrolyse enzymatique des fragments amplifiés par PCR.

Espèces analysées par marqueur STS

( ) = nombre d'individus

Structuration de la diversité.

Une vue synthétique de la variabilité a été abordée par une analyse factorielle des correspondances (AFC). Les deux premiers axes rendent compte de 23 % de la variabilité. Les clones appartenant à la même espèce sont bien regroupés. Cette observation n'a pas donné lieu à des mesures chiffrées car l'effectif par espèce était trop faible. Les individus appartenant aux espèces de la section Leuce apparaissent très distincts de ceux des autres sections. Les espèces de la section Aigeiros sont opposées aux espèces des sections Tacamahaca - Leucoides et Leuce. Les espèces P. fremontii - P. wislizenii et P. deltoïdes se différencient de P. nigra (appartenant à la même section botanique). L'espèce P. nigra se distingue des espèces des sections Leucoides et Tacamahaca excepté P. simonii. En effet les individus P. simonii se positionnent dans le groupe formé par les clones de l'espèce P. nigra. Les clones de P. simonii sont issus de semis de graines récoltées en Chine, dans une zone ou P. nigra et P. simonii coexistent. Les individus analysés sont probablement des individus hybrides. Ils ne seront pas pris en compte dans la suite de l'analyse.

Construction d'arbres phénétiques.

Compte tenu de la faible diversité intraspécifique observée dans l'AFC, elle n'est pas prise en compte lors de la construction d'arbres. Les distances entre espèces ont été évaluées d'après l'indice de communauté de Jaccard et analysées à l'aide des méthodes de classification UPGMA et la méthode d'agrégation de Fitsh et Margoliash. La première dichotomie obtenue par agglomération hiérarchique UPGMA sépare les espèces de la section Leuce des autres espèces. Celles-ci se divisent en deux groupes: le premier comprend les espèces de la section Aigeiros, le second est constitué des sections Tacamahaca et Leucoides. Le phénogramme obtenu en utilisant la méthode d'agrégation de Fitsh et Margoliash regroupe les espèces de la section Leuce. Il en est de même pour les espèces de la section Aigeiros excepté P. nigra. Les sections Tacamahaca et Leucoides forment un groupe. L'espèce P. nigra est seule et séparée de l'ensemble des espèces.

Conclusions et perspectives.

L'analyse factorielle et les relations phénétiques mettent en évidence une structuration de la diversité du genre Populus différente de la classification botanique: la distinction Tacamahaca / Leucoides ne se justifie pas au vu des résultats obtenus. La position de l'espèce P. nigra est ambigue. Néanmoins il est désormais difficile de la regrouper au côté de l'espèce P. deltoïdes dans la section Aigeiros, sachant par ailleurs que les croisements P. nigra (femelle) x P. deltoïdes (mâle) sont incompatibles. De plus ces deux espèces peuvent avoir des comportements très différents vis-à-vis de certains pathogènes comme les rouilles. Le problème de la situation de P. nigra a également été mis en évidence par S. Castiglione (Université de Pavie) en étudiant le polymorphisme interspécifique de l'ADN chloroplastique.

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