Diversité génétique et polymorphisme de l’ADN


Le Programme National de Conservation des Ressources Génétiques du peuplier noir doit s’appuyer sur une base génétique aussi large que possible. Au sein de cette espèce, tous les individus ne sont pas identiques (diversité intraspécifique). Nous avons vu que cette diversité peut être visualisée par des caractères simples (phénotypiques), comme la floraison ou le débourrement végétatif. Ces différences entre individus peuvent cependant être plus subtiles et non discernables directement. Elles peuvent être décelées par la variabilité de portions non codantes de l’ADN ou de gènes non exprimés.

Enfin cette diversité peut être structurée ou non géographiquement à l’intérieur de l’aire de distribution de l’espèce considérée. Ces individus et populations doivent donc être évalués pour leur contenu génétique par des marqueurs génétiques.

Marqueurs génétiques : portion variable (polymorphe) de l’ADN, qui renseigne sur le génotype de l’individu qui le porte. C’est par définition un caractère héritable. On distingue trois types : marqueurs morphologiques, biochimiques, et moléculaires. Les marqueurs moléculaires mettent en évidence la variabilité existant au niveau des molécules d’ADN nucléaire (marqueurs nucléaires), chloroplastiques (marqueurs chloroplastiques) ou mitochondrial (marqueurs mitochondriaux).

Des marqueurs moléculaires de type nucléaire sont actuellement utilisés dans le PNCRG du peuplier noir afin d’observer le polymorphisme de séquences de l’ADN d’un certain nombre de loci répartis sur le génome. Ils constituent un outil puissant pour étudier la structuration de la variabilité génétique au sein de l’espèce et retracent son histoire évolutive. Les techniques de marquage moléculaire sont nombreuses. Celle utilisée au Centre Inra Val de Loire, site d'Orléans permet de révéler des marqueurs de type microsatellite.

A l’échelle d’un individu, la présence d’allèles différents ou non à un locus donné sur une paire de chromosomes homologues constitue une forme de diversité génétique : on distingue ainsi des individus homozygotes et des individus hétérozygotes pour un gène donné. C’est bien la variabilité du gène lui-même qui permet de caractériser la diversité génétique. Si on considère maintenant un ensemble d’individus appartenant à la même espèce, la diversité au sein de celle-ci également appelée variation ou diversité intraspécifique, est le résultat des différences existant entre les génomes (ensemble des gènes) des individus.

A une autre échelle, celle de la population, les différences entre individus d’une même espèce au sein d’une même population correspondent à la diversité intra-population. La variation observée entre populations au sein de leur aire de répartition correspond quant à elle à la diversité inter-population.

A chacun des niveaux évoqués ci-dessus, la diversité génétique peut être mise en évidence grâce à des outils comme divers types de marqueurs, et mesurée à l’aide de différents paramètres standardisés. Ces travaux sont en cours sur les individus de la Collection nationale et sur 34 populations naturelles recensées depuis 2003 (en moyenne 30 individus par population). Pour compléter le sujet, vous pouvez lire l'article A propos de génétique des populations ( Musch et al. 2004).