Analyse du pangénome du hêtre (Fagus sylvatica) pour élucider le rôle de la variation structurelle génétique dans l'adaptation locale et l'expression des caractères adaptatifs dans différents environnements – PangenomeBeech

Le hêtre européen (Fagus sylvatica L.) est une espèce forestière clé en Europe qui joue un rôle écologique, économique et culturel majeur. Alors que l'on s'attend à ce qu'il soit affecté négativement par le changement climatique, sa grande amplitude écologique et ses niveaux élevés de diversité génétique peuvent lui conférer un potentiel d'adaptation substantiel. Dans le projet proposé, nous voulons élucider le rôle de la variation génétique structurelle dans la différenciation adaptative et étudier les effets des interactions génotype-environnement dans deux jardins communs parallèles en France et en Allemagne, afin d'étayer les prévisions concernant les performances futures des écosystèmes forestiers de hêtres. À cette fin, nous voulons tout d'abord générer un pangénome du hêtre. Ce pangénome capturera la variation génétique structurelle à l'échelle du génome, c'est-à-dire les polymorphismes de séquence d'ADN à grande échelle tels que les insertions ou les délétions, dans l'ensemble de l'aire de distribution. Pour ce faire, nous sélectionnerons, séquencerons et assemblerons 24 individus de hêtre génétiquement diversifiés provenant de différentes régions géographiques et exprimant différents phénotypes. En outre, nous effectuerons un phénotypage à haut débit par drone des caractères adaptatifs, tels que la phénologie des feuilles, dans les deux jardins communs, qui comprennent des arbres provenant de 102 populations de l'ensemble de l'aire de répartition. En mettant en correspondance les données de reséquençage de 1 000 et 1 800 arbres poussant dans les jardins communs en France et en Allemagne, respectivement, avec le pangénome, nous serons en mesure de réaliser des études d'association à l'échelle du génome (panGWAS) et des associations pangénomiques génotype-environnement (panGEA). Nous analyserons ensuite les effets différentiels des variants de séquence identifiés dans les deux environnements naturellement contrastés. La compréhension de l'étendue de ces interactions génotype-environnement est essentielle pour les prédictions génomiques de la performance des arbres dans les conditions actuelles et futures. Enfin, nous voulons analyser les effets possibles de la sélection naturelle sur un site spécifique dans une seule génération. En conclusion, le projet proposé permettra de mieux comprendre les bases génétiques de la différenciation adaptative et de la stabilité future des écosystèmes.