Ex-situ les collections de semences, communément appelées banques de semences, préservent la diversité génétique des espèces végétales en dehors de leur aire de répartition naturelle, fournissant la matière première pour la réintroduction des espèces et les efforts de régénération des écosystèmes. S'assurer que ces collections de graines représentent la grande variation génétique trouvée dans les populations naturelles est essentiel à la fois pour la conservation contemporaine et les futurs efforts de restauration potentiels. Chez les conifères, la morphologie des graines est principalement contrôlée génétiquement. En tant que telle, la variation morphologique évaluée dans les collections de graines de conifères pourrait potentiellement être utilisée comme un outil à faible coût pour estimer la variation génétique au sein et entre les populations, offrant une approche unique pour éclairer les techniques d'échantillonnage pour les futures collections de graines.

Stand de pin de Torrey sur l'île de Santa Rosa, Channel Islands National Park, Californie. Crédit image : L. Di Santo).

Dans leur nouvelle étude publiée dans AoBP, Di Santo et al. évaluer la variation des traits morphologiques dans un grand ex situ collection de conservation du pin de Torrey (Pinus torreyana) graines provenant des deux populations indigènes existantes, à La Jolla, en Californie et sur l'île de Santa Rosa, en Californie, aux États-Unis. L'espèce est l'un des pins les plus rares au monde et constitue un problème de conservation critique en raison de la faible taille de la population, de la faible diversité génétique, du changement climatique et des perturbations environnementales et humaines. Dans leur travail, les auteurs ont quantifié la distribution de la variation pour 14 traits morphologiques des graines (y compris ceux présentés dans l'image ci-dessous) et évalué les différences d'émergence entre les semis insulaires et continentaux. En fin de compte, en utilisant une approche basée sur la simulation, ils ont utilisé des estimations de la variance au sein de la population pour évaluer le nombre de familles maternelles nécessaires pour capturer 95 % de la variation des traits dans chaque collection de semences existante.

Visuel des mesures morphologiques des graines récoltées sur l'île de Santa Rosa et à la réserve d'État de Torrey Pine. (A) Longueur des graines (cm). (B) Largeur des graines (cm). (C) Longueur de l'embryon (cm). (D) Largeur de l'embryon (cm). (E) Largeur du tégument (cm). (F) Zone embryonnaire (cm2). (G) Surface de l'endosperme (cm2). (H) Superficie des semences (cm2). Crédit image : Di Santo et al.

Di Santo et al. montrent que la variation des caractères des semences peut aider à établir des lignes directrices spécifiques à la population pour optimiser la diversité génétique préservée dans ex situ collections de pin de Torrey (Pinus torreyana), et peut-être à travers toutes les espèces végétales avec une variation morphologique des graines largement héréditaire. Du point de vue de la conservation, les résultats indiquent que pour optimiser la diversité génétique capturée dans les collections de graines de pin de Torrey, il sera nécessaire de maximiser le nombre de familles maternelles échantillonnées au sein de chaque population. Les auteurs concluent en déclarant que même si leurs résultats et leurs conclusions peuvent être spécifiques au pin de Torrey, les approches empiriques, statistiques et basées sur la simulation présentées dans leur travail pourraient probablement être appliquées à des traits héréditaires à travers ex situ collections de graines d'autres espèces végétales menacées.

ARTICLE DE RECHERCHE

Di Santo, LN, Polgar, M., Nies, S., Hodgkiss, P., Canning, CA, Wright, JW, Hamilton, JA, 2021. Les traits morphologiques des semences comme outil pour quantifier la variation maintenue dans les collections ex situ : un étude de cas sur Pinus torreyana. AoB PLANTS. https://doi.org/10.1093/aobpla/plab058