Traçabilité des bois de chêne (méthodes moléculaires et applications)

Que ce soit en réponse à des inquiétudes d'ordre phytosanitaire, commercial, légal ou encore dans le cadre de l' écocertification, de nombreux acteurs de la filière forestière souhaiteraient que soit mise au point une technique fiable permettant de contrôler l'origine des bois. Au cours de cette étude, nous avons donc développé des marqueurs moléculaires utilisables sur ADN extrait de bois de chêne. Les données acquises sur la variabilité de l'ADN chloroplastique des chênes blancs européens ont permis de réaliser une cartographie très fine de cette variabilité, caractérisée par une très forte structuration géographique des variants sur le continent européen. C'est cette information qui permettait d'envisager des applications en matière de traçabilité, dès lors que les techniques moléculaires pouvaient être transposées sur bois. Ce travail se décompose donc en trois études successives. (1) La première étude a consisté à définir les potentialités du matériau bois pour des analyses moléculaires. L'ADN issu de ce matériau apparaît largement dégradé et en très faible quantité, et nous avons clairement montré que le taux de succès de génotypage est plus important quand nous travaillons sur de l'aubier frais, et quand les séquences ciblées sont courtes et présentes en de nombreuses copies dans la cellule. (2) L'étape suivante a consisté à mettre au point des méthodes moléculaires permettant de caractériser les haplotypes sur bois: l'analyse de cinq combinaisons PCR-RFLP constitue la clé de notre méthode. Nous sommes donc aujourd'hui capables de contrôler statistiquement la conformité des haplotypes identifiés sur un lot de bois avec ceux trouvés dans la région d'origine. La recherche de nouveaux polymorphismes, permettant de distinguer des régions françaises ou européennes, a également été amorcée. De nouvelles combinaisons PCR-RFLP polymorphes ont été identifiées. De plus, les microsatellites chloroplastiques pourraient permettre d'automatiser le génotypage. Enfin, les données sur la variabilité des microsatellites chloroplastiques ont permis d'initier une étude sur l'évolution moléculaire de ces marqueurs. Une relation nette entre la variabilité observée et le nombre de répétitions rencontrées au sein de ces motifs a été mise en évidence ; cette information doit être prise en compte dans la comparaison des niveaux de diversité entre différentes espèces. (3) La dernière partie de ce travail relate deux applications des méthodes de typage génétique des bois de chêne. La première application concerne le secteur de la tonnellerie française, où nos outils permettent de contrôler l'origine géographique des bois utilisés pour la fabrication des barriques; la seconde concerne des études de paléogénétique, où le typage de bois archéologiques permet de mieux appréhender l'action de 1 'Homme sur la diversité et la structuration des populations de chêne.In response to phytosanitary, commercial, legal or ecocertification concerns, numerous actors of the forestry industry are looking for a reliable technique permitting to control wood origin. ln this study, molecular markers adapted to the analysis of oak wood were developed. The important database on chloroplast DNA variability of European white oaks has allowed to precisely map this variation, which is characterised by a strong geographical structure throughout the European continent. This work is divided in three steps. (i) First, the potential of dry wood for genetic analyses was defined. The DNA isolated from wood is largely degraded and present in low amounts. Genotyping sucess rates increase on fresh sapwood and if targeted sequences are short and present in high copy number per ceIl. (2) Second, molecular methods were developed to characterise wood haplotypes. Five different PCR-RFLP combinations can be used for that purpose. They allow to check statistically the conformity of the haplotypes detected on wood samples with those encountered in the hypothetical region of origin. A new search for polymorphism bas been conducted in order to better distinguish French or European regions. Some new PCR-RFLP combinations allowed to detect additional variation in Franœ, whereas chloroplast microsatellites were designed that could permit the automation of genotyping procedures. Finally, the collection of chloroplast microsatellites variability data allowed us to initiate a study of their evolution. A clear relation between level of variation and microsatellite length has been demonstrated, which should be taken into account in interspecific comparisons. (3) The last study conccrned two different applications of these molecular methods for wood genotyping. The first is an industrial application: the method was adapted to the control the geographical origin of oak wood used to make barrels. The second is in the field of paleogenetics and archaeology: the typing of ancient oak wood allowed to better understand the action of Man on oak populations and the past use of this resource.NANCY1-SCD Sciences & Techniques (545782101) / SudocSudocFranceF