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Phylogénomique de la flore suisse
Responsable : Mathieu Perret
Description du programme
Le but de notre recherche est de quantifier la diversité génétique et les liens de parenté évolutifs des espèces de plantes à fleurs en Suisse. Notre approche se base sur les nouvelles techniques de séquençage massif de l’ADN (p.ex. capture de séquences) qui permettent d’accéder à une quantité d’information génétique bien supérieure à celle issue des code-barres ADN traditionnels. Ces innovations techniques ont ouvert de nouvelles perspectives dans le domaine de la systématique mais reste encore peu exploité pour le monitoring de la biodiversité à l’échelle régionale. Nous proposons ici de créer un nouveau référentiel génomique pour les plantes vasculaires suisses et de Genève en particulier. Ces nouvelles données nous permettront : 1) de reconstruire avec précision le « tree of life » des plantes afin de re-circonscription d’espèces problématiques et d’estimer l’âge des lignées composant la flore suisse, 2) de quantifier et cartographier la diversité phylogénétique que représente les espèces menacées et les milieux naturels, 3) d’évaluer l’intérêt des méthodes génomiques dans l’étude de la biologie des populations d’espèces menacées.
Nous espérons que les résultats obtenus contribueront à guider la mise en œuvre de mesures en faveur de la biodiversité prises à l’échelle du canton de Genève ou de Suisse.
Objectifs scientifiques
- Générer des données génomiques de référence (information génétique répartie dans tout le génome) pour les 1126 espèces et sous-espèces de plantes vasculaires genevoises indigènes retenues pour la Liste rouge. Ces données génétiques serviront de références nécessaires à l’identification des espèces par la technique du code-barres ADN et à l’estimation de leurs liens de parenté (relations phylogénétiques) (A2)
- Calculer de nouveaux indices de biodiversité qui tiennent compte de l’évolution des espèces (phylogenetic diversity) afin d’identifier les espèces et régions prioritaires en termes de diversité phylogénétique (A4)
- Explorer l’utilité des nouvelles méthodes de séquençage à haut débit de l’ADN dans l’étude de la biologie des populations d’espèces menacées (A2)
- Former des botanistes et experts en systématique et biologie de la conservation (C4)
- Publier les résultats et données issues de nos recherches en open access (C1)
Les objectifs scientifiques s’intègrent dans le cadre de la stratégie scientifique de l’institution qui définit les trois axes de recherche majeurs (A, B, C) des CJBG. Les abréviations A12, A4, C1 et C4 font référence aux objectifs prioritaires de la stratégie scientifique visés par ce programme.
Liste des projets
Ce projet propose d’établir un référentiel génétique des plantes vasculaires du canton et de recenser la diversité génétique des sites naturels. La stratégie de ce projet est d’utiliser les récentes avancées dans le domaine du séquençage de l’ADN, qui permettent de générer des données génétiques et d’accéder aux informations génomiques comme jamais auparavant.
Ce travail de Master vise à générer de nouvelles données et méthodes pour quantifier la diversité intraspécifique des plantes menacées du canton de Genève. L’étude s’intégrera dans le projet « Référentiel génétique de la flore vasculaire de Genève » financé par l’OFEV dans le cadre du programme RPT LPN 2020-2024. Celui-ci vise à créer un référentiel génomique des quelques 1126 espèces et sous-espèces de plantes vasculaires genevoises retenues pour la liste rouge (Mombrial et al. 2020). L’échantillonnage de l’ensemble de la flore genevoise prévu pour établir ce référentiel ne permettra cependant pas une étude approfondie de le diversité intraspécifique des espèces menacées. Pour combler cette lacune, ce projet propose d’explorer l’utilité des nouvelles méthodes de séquençage à haut débit de l’ADN dans l’étude de la biologie des populations d’espèces prioritaires identifiées par les CJBG (Lambelet-Haueter et al. 2011). Nous espérons que les résultats obtenus contribueront à guider les efforts encore nécessaires pour préserver les espèces rares de notre flore.