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Predictive models for heartwood and bark proportions have been developed for Japanese larch (Larix kaempferi (Lambert) Carr.) planted in South of Belgium. These models have been tested to evaluate the way of applying them to European larch (Larix decidua Miller) and hybrid larch (Larix eurolepis Henry) growing in west-European lowlands. For the heartwood proportion, independent variables selected are stand age and dbh. The model set up for Japanese larch has a R-square of 0.859. In average, European larch has lower heartwood proportion. With reference to bark proportion, selected independent variable is dbh. Residual variability is far more important for bark models ( R-square of 0.456). European larch has, in average, higher bark proportion whereas hybrid larch has lower. An example of the application of these models in connection with a growth model is presented. It consists in an evaluation of the impact of dynamic silviculture on heartwood and bark proportion., Des modèles prédictifs de la proportion de duramen et d'écorce à 1,3 m de hauteur ont été développés pour les peuplements de mélèze du Japon (Larix kaempferi (Lambert) Carr.) plantés en Région wallonne (Belgique). Ces modèles sont testés pour évaluer dans quelle mesure ils peuvent être appliqués aux mélèzes d'Europe (Larix decidua Miller) et aux mélèzes hybrides (Larix eurolepis Henry) plantés dans les régions de basse altitude de l'Europe de l'Ouest. Pour la proportion de duramen, les variables explicatives retenues sont l'âge du peuplement et le diamètre à 1,3 m. Le modèle présente un coefficient de détermination de 0,859 pour le mélèze du Japon. En moyenne, le mélèze d'Europe présente des proportions de duramen plus faibles. En ce qui concerne la proportion d'écorce, la variable explicative retenue est le diamètre à 1,3 m. La variabilité résiduelle de ce modèle est beaucoup plus importante ( R2 de 0,456). Le mélèze d'Europe présente en moyenne des proportions d'écorce plus importantes tandis que celles du mélèze hybride sont plus faibles. Un exemple d'utilisation de ces modèles en combinaison avec un modèle de croissance est présenté. Il permet d'évaluer l'influence d'une sylviculture dynamique sur les proportions de duramen et, dans une moindre mesure, d'écorce.

283 clones de meleze hybride (Larix × eurolepis et L. × leptoeuropaea) issus de 14 familles de plein-freres ont ete inocules avec un isolat agressif de L. willkommii au printemps 1990. Chaque clone etait represente par trois ramets greffes âges de 3-4 ans et a recu 15 inoculations. L'inoculum etait constitue de pailles de sorgho colonisees, introduites dans un trou de 1 mm de diametre inflige a des rameaux de 2 ans. Une premiere phase d'installation du parasite dans les tissus a conduit a un taux d'infection de 27,9 % au bout de 18 mois. La grande majorite des clones (80-90 %) etaient receptifs et une forte variabilite clonale etait observee pour tous les symptomes. Aucune influence, ni du sens du croisement (L. × eurolepis vs L. × leptoeuropaea), ni de l'origine des parents de meleze d'Europe (Alpin vs Sudetes) n'a pu etre mise en evidence. Au bout de 39 mois, presque toutes les lesions etaient cicatrisees, le taux d'infection residuel etant de 2,2 %. La tres faible sensibilite du meleze hybride au L. willkommii est ainsi confirmee par voie experimentale. La vigueur de l'hote contribue probablement a cette resistance. La transmission de cette resistance par le parent japonais est suggeree mais elle meriterait d'etre verifiee.

Quarante clones de Larix decidua originaires du centre de la Pologne ont ete inocules dans trois sites francais (Orleans, Peyrat-le-Chateau, Cendrieux) avec un isolat de Lachnellula willkommii au printemps 1991. Chaque clone represente par 3 a 15 ramets âges de 11 ans, a recu 20 a 40 inoculations. Les symptomes ont ete suivis pendant trois saisons de vegetation. Le taux general d'infection obtenu a varie de 10 a 30 % selon les sites, confirmant une sensibilite faible a moderee de la race « polonica » etudiee et revelant un effet marque du site sur la reussite et le deroulement de l'infection. Une forte variabilite clonale (a noter l'absence de clone immun) est mise en evidence ainsi qu'un controle genetique non negligeable de la resistance au niveau des moyennes clonales, mais le classement des clones varie selon les sites. La variabilite residuelle (intraclonale) forte, due aux effets du milieu reste un obstacle a la realisation de tests a portee generale. Des progres sont attendus d'une meilleure connaissance de l'interaction hote-parasite, en particulier par la definition des conditions optimales d'expression de la maladie (en particulier pour le choix du site experimental) et d'autre part par une reduction des bruits de fond lies a l'experimentation (par exemple homogeneisation de la taille des organes inocules).

Un bilan du plus ancien dispositif francais de comparaison de provenances de meleze d'Europe est presente 34 ans apres son installation. Compares aux conclusions a 20 ans du reseau Iufro (1 re et 2 e experiences internationales) dont il fait partie, les resultats de cette experience confirment, dans des conditions ecologiques originales (Bretagne), l'essentiel des conclusions generales qui en ont ete tirees, a savoir la tres grande variabilite genetique entre populations de meleze d'Europe et la nette superiorite des provenances du Centre de l'Europe pour leur plasticite. Une selection efficace des meilleures provenances pour la croissance en hauteur semble possible des deux ans en pepiniere. Des liaisons defavorables entre vigueur et forme de la tige ainsi qu'entre vigueur et infradensite du bois ont ete observees au niveau provenance. La liaison est positive entre vigueur et proportion de duramen. En reboisement, seront donc recommandees : les provenances des Sudetes pour leur plasticite, leur forte croissance et leur resistance au chancre et celles de basse Autriche pour la qualite de forme des tiges. En revanche pour la qualite du bois, les provenances du Centre Pologne et alpines presentent un bois de plus forte densite comparees aux provenances des Sudetes. La provenance du Centre Pologne presente cependant dans cette etude des performances contradictoires pour la vigueur et la forme des tiges. L'incidence de ces resultats sur l'evolution des recherches dans le cadre du programme d'amelioration des melezes est brievement discutee.

La reussite de la multiplication vegetative en vrac repose sur l'obtention d'un nombre de boutures enracinees par pied-mere le plus eleve possible (coefficient de multiplication). Une methode de forcage sous serre verre de pieds-meres de meleze hybride est decrite. Elle a permis d'obtenir des pieds-meres d'une hauteur moyenne de 1 m en une saison de vegetation: de 0,9 a 1,1 m en fonction des sources de graines. Afin d'augmenter le coefficient de multiplication, la promotion de la ramification par etetage et/ou pulverisation foliaire de BAP (Benzyl-amino-purine), le microbouturage horticole (boutures de 3-4 cm de long) et le bouturage reitere au stade herbace ont ete experimentes. Le meilleur coefficient de multiplication a ete obtenu par micro-bouturage: de 109 a 219 en fonction des sources de graines (.)

The strong climatic variation, in particular the temperature variation, which is associated with the altitudinal distribution of certain stands of forest trees, can induce different divergent selection pressure favoring altitude-dependent phenotype expression. The aim of the present thesis is to determine if local adaptation exists and can be identified in an European larch stand (Larix decidua Mill.) distributed along an altitudinal gradient located in the French Alps near Briançon. four plots of about 200 larches were delimited at 2300 m, 2000 m, 1700 m and 1350 m along this altitudinal gradient. A significant phenotypic variability was observed between these altitudinal levels for most characters studied: circumference, tree height, percentage of sapwood and for all the annual-ring microdensity variables except one (ring width). A population genetics analysis using microsatellite markers showed a small effect of genetic drift on the genetic diversity but an intensive gene flow between the altitudinal levels studied. The inter-altitudinal genetic differentiation was estimated using an in-situ approach based on phenotypic data only (PST) and compared with the differentiation observed by means of microsatellite markers (FST). This analysis indicates that the assumption of local adaptation with altitude can be reasonably proposed for the characters of height, circumference, percentage of sapwood and earlywood density. On the contrary, the local adaptation does not appear to be an acceptable assumption concerning characters such as ring width, ring surface area, latewood width and latewood density.; La forte variation climatique, notamment de la température qui est associée à la distribution altitudinale de certains peuplements d’arbres forestiers peut induire des pressions de sélection divergentes favorisant l’expression de phénotypes différents en fonction de l’altitude. Cette thèse a pour objectif de déterminer si des adaptations locales existent et peuvent être mises en évidence dans un peuplement de mélèze (Larix decidua Mill.) distribué le long d’un gradient altitudinal situé dans les Alpes françaises, à proximité de Briançon. Quatre placettes d’environ 200 mélèzes ont été délimitées à 2300 m, 2000 m, 1700 m et 1350 m d’altitude le long de ce gradient. Une variabilité phénotypique significative a été observée entre ces niveaux altitudinaux pour la plupart des caractères étudiés : circonférence, hauteur de l’arbre, pourcentage d’aubier ainsi que pour toutes les variables microdensitométriques de cernes sauf une (la largeur de cerne). Une analyse de génétique des populations utilisant des marqueurs microsatellites a mis en évidence une faible influence de la dérive génétique sur la diversité génétique et une forte intensité de flux de gènes entre les différents niveaux altitudinaux étudiés. La différenciation génétique inter-altitudes a été estimée à l’aide d’une approche in-situ basée sur les données phénotypiques seules (PST) et comparée à la différenciation observée à l’aide des marqueurs microsatellites (FST). Cette analyse indique que l’hypothèse d’adaptations locales avec l’altitude peut être raisonnablement avancée pour les caractères de hauteur, circonférence, pourcentage d’aubier et densité du bois initial. Au contraire, l’adaptation locale n’apparait pas comme une hypothèse acceptable pour les caractères de largeur de cerne, surface de cerne, largeur du bois final et densité du bois final.

La forte variation climatique, notamment de la température qui est associée à la distribution altitudinale de certains peuplements d’arbres forestiers peut induire des pressions de sélection divergentes favorisant l’expression de phénotypes différents en fonction de l’altitude. Cette thèse a pour objectif de déterminer si des adaptations locales existent et peuvent être mises en évidence dans un peuplement de mélèze (Larix decidua Mill.) distribué le long d’un gradient altitudinal situé dans les Alpes françaises, à proximité de Briançon. Quatre placettes d’environ 200 mélèzes ont été délimitées à 2300 m, 2000 m, 1700 m et 1350 m d’altitude le long de ce gradient. Une variabilité phénotypique significative a été observée entre ces niveaux altitudinaux pour la plupart des caractères étudiés : circonférence, hauteur de l’arbre, pourcentage d’aubier ainsi que pour toutes les variables microdensitométriques de cernes sauf une (la largeur de cerne). Une analyse de génétique des populations utilisant des marqueurs microsatellites a mis en évidence une faible influence de la dérive génétique sur la diversité génétique et une forte intensité de flux de gènes entre les différents niveaux altitudinaux étudiés. La différenciation génétique inter-altitudes a été estimée à l’aide d’une approche in-situ basée sur les données phénotypiques seules (PST) et comparée à la différenciation observée à l’aide des marqueurs microsatellites (FST). Cette analyse indique que l’hypothèse d’adaptations locales avec l’altitude peut être raisonnablement avancée pour les caractères de hauteur, circonférence, pourcentage d’aubier et densité du bois initial. Au contraire, l’adaptation locale n’apparait pas comme une hypothèse acceptable pour les caractères de largeur de cerne, surface de cerne, largeur du bois final et densité du bois final., The strong climatic variation, in particular the temperature variation, which is associated with the altitudinal distribution of certain stands of forest trees, can induce different divergent selection pressure favoring altitude-dependent phenotype expression. The aim of the present thesis is to determine if local adaptation exists and can be identified in an European larch stand (Larix decidua Mill.) distributed along an altitudinal gradient located in the French Alps near Briançon. Four plots of about 200 larches were delimited at 2300 m, 2000 m, 1700 m and 1350 m along this altitudinal gradient. A significant phenotypic variability was observed between these altitudinal levels for most characters studied: circumference, tree height, percentage of sapwood and for all the annual-ring microdensity variables except one (ring width). A population genetics analysis using microsatellite markers showed a small effect of genetic drift on the genetic diversity but an intensive gene flow between the altitudinal levels studied. The inter-altitudinal genetic differentiation was estimated using an in-situ approach based on phenotypic data only (PST) and compared with the differentiation observed by means of microsatellite markers (FST). This analysis indicates that the assumption of local adaptation with altitude can be reasonably proposed for the characters of height, circumference, percentage of sapwood and earlywood density. On the contrary, the local adaptation does not appear to be an acceptable assumption concerning characters such as ring width, ring surface area, latewood width and latewood density.

Phenotypic plasticity is the ability of individual genotypes to adjust to environmental variation. In this thesis we used larch annual ring traits to estimate phenotypic plasticity at two-time scales: between years (chap. 1, inter-annual phenotypic plasticity) and within years (chap. 2, intra-annual phenotypic plasticity). In chap. 1 we analyzed annual rings of European larches distributed in four plots along a natural elevational gradient near Briançon, in the French Alps. The phenotypic plasticity of radial growth and latewood density as a function of maximum temperature tends to be negative at low elevation (1350 m) and distinctly positive at high elevations (2300 m), where European larch seems to react favorably to temperature increase. No elevation trend emerges for earlywood density, which mostly exhibits negative or null phenotypic plasticity. The phenotypic plasticity of mean ring density is intermediate between that of earlywood and of latewood density. In chap. 2 we used intra-annual radial growth curves recorded with automatic point dendrometers during four successive growing seasons in an experimental trial combiningseveral water regimes and three species of larch. From such curves we obtainedphenotypic plasticity variables for radial growth and the dynamics of water in the trunk as a function of several climatic variables. All phenotypic plasticity variables and all environmental conditions combined, hybrid larch is a little more plastic than Japanese larchand much more than European larch, which reflects its ability to quickly and efficiently replenish and use his water reserve. We hypothesize that this contributes to its greater vigor.In general, there are as many types of plasticity as there are combinations of phenotypic traits and environmental variable. Phenotypic plasticity summarizes in a single value all the dynamics of a particular response. While in natural selection a high plasticity seems to be an advantage, it is not so evident in artificial selection., La plasticité phénotypique permet aux génotypes de s’ajuster à des variations environnementales. Dans cette thèse nous avons utilisé des caractères de cernes annuels de mélèzes pour estimer la plasticité phénotypique à deux échelles de temps: entre années (chap. 1, plasticité interannuelle) et dans l’année (chap. 2, plasticité intra-annuelle). Dans le chap. 1 nous avons analysé des cernes annuels de mélèzes d’Europe distribués dans quatre placettes le long d’un gradient altitudinal naturel de la région de Briançon, dans les Alpes françaises. La plasticité phénotypique de la croissance radiale et de la densité du bois final en fonction de la température maximale tend à être négative à basse altitude (1350 m) et surtout positive à haute altitude (2300 m), où le mélèze d’Europe semble réagir favorablement à l’augmentation de la température. Aucune tendance altitudinale ne se dégage pour la densité du bois initial, qui présente en majorité une plasticité négative ou nulle. La plasticité phénotypique de la densité moyenne du cerne est intermédiaire entre celle du bois initial et celle du bois final. Dans le chap. 2 nous avons utilisé des courbes de croissance radiale intra-annuelle enregistrées à l’aide de dendromètres automatiques pendant quatre années dans un dispositif combinant plusieurs régimes hydriques et trois espèces de mélèze. Nous en avons extrait des variables de plasticité phénotypique pour la croissance radiale et la dynamique de l’eau dans le tronc en fonction de plusieurs variables climatiques. Toutes variables de plasticité phénotypique et toutes conditions environnementales confondues, l’hybride est un peu plus plastique que le mélèze du Japon et beaucoup plus que le mélèze d’Europe, ce qui traduit sa capacité à reconstituer et à utiliser rapidement et efficacement cette réserve en eau. Nous faisons l’hypothèse que cela contribue à sa plus grande vigueur. De façon générale, il y a autant de plasticités phénotypiques que d’associations caractère phénotypique/variable environnementale. La plasticité phénotypique résume en une seule valeur toute la dynamique d’une réponse particulière. Si en sélection naturelle une plasticité élevée parait constituer un avantage, ce n’est pas aussi évident en sélection artificielle.

Master

Master; Cette étude a eu pour but de définir des critères de croissance radiale de trois espèces de mélèzes selon un régime hydrique afin de déterminer une potentielle supériorité de l'hybride. Deux approches ont été envisagées : la micro-densitométrie et les coupes anatomiques. La première méthode permet d'obtenir des données sur la surface, la densité des deux types de bois et la proportion du bois final au sein d'un cerne grâce à l'obtention de profils microdensitométriques. La deuxième méthode permet d'avoir des valeurs plus précises de densité du bois. Ces critères sont déterminants pour caractériser la vigueur des mélèzes. Aucune donnée n'a été significativement déterminante, néanmoins, des tendances sont ressorties. Sous régime hydrique perturbant, l'hybride présentent des surfaces de cernes, des proportions et des densités de bois final plus grandes que les deux autres espèces. L'espèce japonaise a de plus grandes densités de bois initial. Pour la surface, la proportion du bois final et les densités de bois final et bois initial, les meilleures familles semblent être respectivement F0967 (HL), F0912 (EL), F0924 (JL) et F0910 (EL). A part F0924, les trois autres familles possèdent un parent en commun. La supériorité hybride n'est pas significativement prouvée avec cette étude.

Master; Among forest trees, heterosis is a difficult parameter to study. At the INRA of Orléans, there is an adequate mating plan and experimental design allowing to finely study heterosis in Larch. Its purpose is to describe how heterosis is built up over time for several traits and to study the genetic and (eco-) physiological determinants of its expression. The goal of this study is to characterize the expression of heterosis in two contrasting soil water regimes and to understand, through exploratory methods, the role of architecture, cavitation resistance and phenology in the expression of heterosis in hybrid larch.We showed that heterosis is stronger in the non-irrigated treatment than in the irrigated one. In this trial, architecture plays a role in the expression of heterosis in larch, while phenology and cavitation resistance seem to have limited roles.However, it is necessary to experiment further with larger samples of genetic material, to explore further the methodologies used for a better accuracy in the results and to include new eco-physiological traits.; Chez les arbres forestiers, l’hétérosis est un paramètre difficile à étudier. A l’INRA d’Orléans il existe un dispositif diallèle intra-/inter-spécifique permettant cette étude sur le Mélèze. Il a pour but l’analyse de la construction de l’hétérosis depuis la plantation ainsi que l’étude des déterminants génétiques et éco-physiologiques dans l’expression de l’hétérosis. Le but de ce stage est de caractériser l’expression de l’hétérosis dans deux milieux hydriques contrastés et de comprendre, par des méthodes exploratoires, le rôle de l’architecture, de la résistance à la cavitation et de la phénologie dans l’expression de l’hétérosis chez le mélèze hybride.Nous avons montré que l’expression de l’hétérosis est plus forte en milieu stressant pour la disponibilité en eau qu’en milieu non stressant. Dans ce dispositif, l’architecture joue un rôle dans l’expression de l’hétérosis chez le mélèze tandis que la phénologie et la résistance à la cavitation semblent avoir des rôles plus limités.Cependant il s’agit d’une étude exploratoire qui reste à être confirmée par un échantillonnage plus important, un approfondissement des méthodes utilisées afin d’avoir une meilleure précision dans les résultats ainsi que l’analyse d’autres caractères (eco-) physiologiques