Séquençage ADN haut débit des bois anciens : une nouvelle méthode pour explorer l'évolution des forêts



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De la détente à la production de bois en passant par de nombreux autres services écosystémiques, les forêts sont l'objet de nombreux enjeux notamment dans un contexte de changements globaux.

De la détente à la production de bois en passant par de nombreux autres services écosystémiques, les forêts sont l'objet de nombreux enjeux notamment dans un contexte de changements globaux. Ouvrant de nouvelles perspectives pour comprendre l'évolution des peuplements forestiers et prédire leur devenir dans le cadre du changement climatique, une équipe scientifique internationale, dont des chercheurs de l'Inra et du CNRS - avec notamment Vincent Bernard, archéologue dendrochronologue au CReAAH - a isolé et séquencé avec succès de l'ADN de chêne dans des restes de bois anciens - certains datant de près de 10 000 ans. Ces résultats sont publiés en mars 2018, dans la revue Molecular Ecology.

Les chercheurs ont déterminé la séquence d’ADN, c’est-à-dire l'ordre d'enchaînement des nucléotides pour un fragment d’ADN donné, appliquant pour la première fois le séquençage ADN aléatoire et à haut débit (en anglais, shotgun high-throughput sequencing ou shotgun HTS) à des bois archéologiques et subfossiles de chênes blancs (chêne pédonculé, Quercus robur et chêne sessile, Q. petraea).

Ce ne sont pas moins de 167 échantillons qui ont été analysés. Ils proviennent de 26 sites européens (Allemagne, Danemark, Espagne, France, Grande-Bretagne, Italie, Slovénie et Suisse) où ils ont été collectés à partir de structures archéologiques (piles de ponts, puits et autres barrages à poissons) ou de grumes quasi-fossiles, prélevées dans des terrains gorgés d’eau douce, d’eau salée ou encore qui étaient submergés dans les lacs ou les océans. Ces échantillons, dont l’âge a été déterminé par dendrochronologie et/ou datation carbone, couvrent des échelles temporelles vastes (de 550 à 9800 ans).

Ces travaux constituent une première mondiale, ils soulignent la valeur des bois immergés comme source d’ADN de bois anciens et ouvrent la voie à des études de paléogénomique de grande ampleur. Le séquençage de l'ADN préservé dans les bois anciens permettra d’ici peu d’accéder au génome des arbres qui survécurent aux dernières grandes glaciations et repeuplèrent ensuite l’Europe, il y a 12 000 ans environ, suite au réchauffement progressif du climat. A terme, cette approche ouvre des perspectives d’intérêt notamment pour mieux comprendre la réponse évolutive des écosystèmes forestiers face au changement climatique, et ainsi améliorer la gestion de nos forêts.


>>> Pour en savoir plus


Art Adn Bois Mars2018

Échantillons d'étude composés de bois de Quercus robur/petraea provenant de l'Holocène (entre -550 et -9800 années). La hauteur totale des colonnes indique l'âge de chaque site, dont le site de Lillemer et de Champeaux en Bretagne (Ille-et-Vilaine).
Photographies de gauche à droite :
- rondin d'arbre subfossile, 9800 ans
- puits d'eau, 3700 ans
- habitation sur pilotis, 3700 ans
- détail d'un pilier en bois provenant d'un barrage à poissons ("pêcherie"), 1400 ans (partie claire = aubier; partie foncée = duramen)


La contribution du CReAAH

Vincent Bernard et son collègue Cyrille Billard (DRAC Basse-Normandie/UMR 6566 CReAAH) ont fait paraître en 2016 un ouvrage sur les pêcheries littorales (Pêcheries de Normandie : Archéologie et histoire des pêcheries littorales du département de la Manche - Presses Universitaires de Rennes, 2016). Dans ce cadre et dans celui de celui de leurs recherches en dendrochronologie dans l'Ouest de la France, ils ont collecté d'importantes quantités d'échantillons de chênes subfossiles sur les 8 derniers millénaires. Certains d'entre-eux appartiennent à des sites archéologiques, d'autres à d'anciennes forêts littorales submergées. Ce sont pour partie les aubiers de ces chênes qui ont fait l'objet d'analyses ADN pilotées par l'équipe d'Antoine Kremer (INRA Bordeaux).


Références :
High-Throughput DNA sequencing of ancient wood, Stéfanie Wagner, Frédéric Lagane, Andaine Seguin-Orlando, Mikkel Schubert, Thibault Leroy, Erwan Guichoux, Emilie Chancerel, Inger Bech-Hebelstrup, Vincent Bernard, Cyrille Billard, Yves Billaud, Matthias Bolliger, Christophe Croutsch, Katarina Čufar, Frédérique Eynaud, Karl Uwe Heussner, Joachim Köninger, Fabien Langenegger, Frédéric Leroy, Christine Lima, Nicoletta Martinelli, Garry Momber, André Billamboz, Oliver Nelle, Antoni Palomo, Raquel Piqué, Marianne Ramstein, Roswitha Schweichel, Harald Stäuble, Willy Tegel, Xavier Terradas, Florence Verdin, Christophe Plomion, Antoine Kremer, and Ludovic Orlando. Molecular Ecology, 3 mars 2018



Contact OSUR
Vincent Bernard (CReAAH) / @
Alain-Hervé Le Gall (multiCOM OSUR) / @



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