Vers l’amélioration de l’évaluation des risques associés à la dissémination de nouveaux gènes dans l'environnement

L'un des principaux risques associés à l'utilisation d'espèces exotiques (ou non indigènes) et, plus récemment, d’organismes génétiquement modifiés (OGM), est le potentiel de contamination génétique d'espèces indigènes apparentées par des gènes introduits par flux génique. Les hybrides spontanés résultants pourraient avoir des répercussions à long terme sur la diversité génétique des espèces indigènes si elles entraînent l'introgression — c'est­-à­-dire l'infiltration de gènes d'une espèce dans la génome d'une autre espèce.

Il est difficile d’obtenir une mesure directe de l'introgression possible de gènes d’OGM et de ses incidences. L'Agence canadienne d'inspection des aliments a établi des mesures de confinement strictes sur les plantations d'arbres génétiquement modifiés (GM), et il n’est pas possible d'utiliser de telles plantations d'arbres sexuellement matures dans une étude. Il faut trouver des méthodes indirectes de l'évaluation des risques, par exemple, la simulation de l'introgression de gènes d’OGM en mesurant le flux génique entre les espèces exotiques de plantations ou de brise­vent et les population d'espèces indigènes situées en périphérie. Au Centre de foresterie des Laurentides du Service canadien des forêts, nous avons conçu une telle expérience.

Nous avons choisi les peupliers et les mélèzes comme sujets d'étude. Les peupliers et les mélèzes exotiques ainsi que leurs hybrides respectifs ont été introduits au Canada il y a quelques décennies à des fins ornementales ou de reboisement. En collaboration avec des chercheurs de l'Université Laval, nous avons identifié un certain nombre de plantations de peupliers et de mélèzes sexuellement matures adjacents aux populations naturelles, qui convenaient pour mesurer les paramètres associés au flux génique. Des échantillonnages ont été effectués sur une période de trois ans ; chaque échantillon comprenait une collection de chatons sur les peupliers ou de cônes sur les mélèzes d'environ 30 arbres indigènes entourant les plantations. Les taux d'hybridation spontanée ont été évalués par l'analyse d'environ 1 000 graines par site par espèce receveuse par année. On a estimé les taux d'hybridation au moyen d'une méthode diagnostique fondée sur des marqueurs moléculaires propres à chaque espèce ; les données ont été recueillies en fonction de différentes conditions écologiques et sur un certain nombre d'années afin de prendre en compte les variations dans le temps et l’espace.

Dans le cas du peuplier, le pourcentage d'hybridation interspécifique détecté dans les graines variait de 5 % à 66 % (dépendant de l’espèce receveuse et du site) ; toutefois, une partie des hybrides détectés était de type indigène (Populus deltoides × P. balsamifera). Dans le cas du mélèze, les taux d'hybridation étaient de moins de 2 %. Dans tous les cas, les taux d'hybridation n'étaient pas statistiquement différents d'année en année.

Nos résultats démontrent clairement la possibilité d'hybridation entre les arbres de plantations d'hybrides qui comprennent des éléments exotiques et les arbres de populations d'espèces indigènes. Cependant, cela ne signifie pas nécessairement qu'un tel flux génique présenterait un risque immédiat si la plantation d'hybrides comprenait des OGM. La prochaine étape de l'évaluation des risques consiste donc à déterminer si les hybrides résultants réussissent à s'établir dans les populations naturelles et s'ils se reproduisent. Il est aussi essentiel de comprendre comment les gènes avantageux sur le plan de la sélection naturelle sont disséminés dans les populations naturelles. Entre­temps, nous avons élaboré un modèle de simulation qui nous aide à mieux comprendre les répercussions de l'introgression de gènes d’organismes transgéniques, ce qui a d’importantes conséquences pour la réglementation et la gestion forestières.

Ce projet de recherche s’inscrit dans le programme du Système canadien de réglementation de la biotechnologie. Les données de référence sur les interactions écologiques dans les écosystèmes forestiers canadiens contribueront à enrichir les connaissances scientifiques requises pour la réglementation des végétaux à caractères nouveaux au Canada.