Magda BOU DAGHER KHARRAT, Professeur associé La génétique à la rescousse du cèdre du Liban
Cedrus libani  /Bcharre Lebanon
Coffre en bois de cèdre  (pharaons time) Sarcophage en bois de cèdre Temple d’ARTEMIS (Ephèse) 550 B.J.-C. Gravures de Khorsabad (Assyria, VIIIème B. J.C.)
Mont - Liban Vallée  de la Bekaa Anti - Liban 1000 m 1500 m 2000 m 3000 m Distribution en fonction de l’altitude de la végétation au Liban
 
 
 
 
 
 
1948   2007 Enclos relique des cèdres de Bcharré Jean Rolley L a situation forestière en Syrie et au Liban.  Unasylva Numéro: Vol. 2, No. 2 1948  
Zone reboisée Enclos relique des cèdres de Bcharré
 
 
 
Reforestation at Barouk (Lebanon)
De quelle espèce de cèdre s ’agit-il?
C. atlantica C. brevifolia C. deodara Localisation géographique des 4 espèces de cèdre C. libani
Taxonomie controversée C. brevifolia C. atlantica C. libani C. Libani var.brevifolia C. libani C. deodara
Identification des ressources génétiques Banque de graines Évaluation de la diversité génétique Conservation  Étiquetage génétique
Espèces Origine  C. brevifolia C. deodara C. atlantica C. libani Populations étudiées Mirdeh  /  Afghanistan Srinagar /  Inde Akkar; Ain-Zhalta; Barouk;  Bcharre/  Liban Djurdjura  /  Algérie   Seheb  /  Maroc Tizi-Ifri  /  Maroc Ventoux  /  France Paphos  /  Chypre Slenfeh /   Syrie Arslankoy; Sultandagi; Çamkuyusu;  Çatalan; Karaçay/  Turquie 17 POPULATIONS
Catalan Arslankoy Sultandagi Elmaly Karaçay Tripylos Akkar Bcharre Barouk Ain Zhalta Slenfeh Méditerranée orientale
Ventoux Djurjura Tizi-Ifri Seheb Répartition de  Cedrus atlantica
1- Quelles sont les relations phylogénétiques des 4 espèces ? 2- Est ce que le processus de fragmentation a modifié la diversité génétique inter- et intra- populations ? But de l’étude
Analyses génétiques effectuées sur  Cedrus Taille et composition du génome Marqueurs moléculaires:  AFLPs, RAPD, cpSSR, ITS Caryotype  et localisation des gènes ribosomiques
Ventoux (France) Paphos (Cyprus) Mirdeh (Afghanistan) Taille du génome des différentes espèces de cèdre Bou Dagher-Kharrat et al.   1999.  Genome size and Karyotype investigations in Cedrus genus . C ytogenetics and Cell Genetics . 85 - 134.  Seheb (Morocco) Tizi-Ifri (Morocco) Provenance Ouled-Yacoub (Algeria) Karaçay (Turkey) Çatalan (Turkey) Elmali (Turkey) Barouk (Lebanon) Bcharre (Lebanon) Espèce C. brevifolia C. deodara C. atlantica C. libani N 6 5 6 8 C V  ( % ) 0 . 52 1 . 08 1 . 84 1 . 58 2C pg 32.5 32.2 32.4 32.5 S D ( p g) 0 . 17 0 . 35 0 . 60 0 . 52 1 0 2 . 01 31.8 0.64 6 1 . 22 32.6 0.40 6 1 8 2 0 1 2 6 1 . 34 1 . 92 1 . 17 1 . 30 0 . 50 32.0 32.7 32.7 32.9 32.9 0 . 43 0 . 63 0 . 38 0 . 43 0 . 16 32.5 0.41 32.4 0.20
Taille du génome minimale et maximale dans la famille des Pinaceae Minimum 11.5 pg / 2C C-values database (release 1.0, Sept. 2001)   http://www.rbgkew.org.uk/cval/homepage.html Maximum 64.4 pg / 2C 32.5 pg / 2C Cedrus sp. Pinus caribaea Pinus lambertiana
AT % GC % Composition en AT & GC du génome des cèdres 0 20 40 60 80 100 59.3 59 59.1 59.5 40.3 C. atlantica 40.3 C. libani 40.4 C. deodara 40.4 C. brevifolia
C. libani
Fluorochrome banding Chromomycine A 3 Hoechst 33258
 
C. atlantica C. libani 4  GC-rich bands 6  GC-rich bands
C. atlantica C. libani 22  AT-rich bands 24  AT-rich bands
18S-25S  : 8 sites  (4 interstitial, 2 centromeric) 5S  : minimum 2 sites  (2 on terminal region) C. libani FISH des gènes ribosomiques
Identification des groupes taxonmiques à l’aide de marqueurs moléculaires
-  138  primer pairs only  5 / 6  primer pairs were useful to differentiate  C. atlantica  from  C. libani  and  C. atlantica  from  C. brevifolia  respectively.  RAPD -  20  primer pairs,  4  primer pairs were useful to differentiate  C. atlantica  from  C. libani. AFLP -  7  primer pairs,  3  primer pairs were useful to differentiate  C. atlantica  from  C. libani  and  C. brevifolia cpSSR - Séquençage des ITS des 4 espèces ITS
Marqueurs AFLP spécifiques d’espèces C. libani Liban Turquie C. libani C. brevifolia C. deodara C. atlantica
C. libani C. atlantica Croisement III ? LU03 LBA X Analyse des croisements interspécifiques C. atlantica C. brevifolia ? X B 1 B 2 Croisement I LB02 C. atlantica C. brevifolia ? LU01 B 1 B 2 Croisement II X
C. atlantica C. libani AFLP  acrylamide gel showing the progeny of tree  C. atlantica  pollinated by C . libani
? ? C. libani C. libani Identification des plantules avant reboisement en utilisant les  cpSSR
Evaluation de la diversité génétique
Fragmentation des populations  & Faible densité   Perte de diversité génétique Les goulots d’étranglements sont typiquement associés avec la fragmentation, ceci emmène à une perte de la diversité génétique comme résultat de lé dérive génétique et des autofécondations.
Population C. L. Elmaly C. brevifolia C. L. Arslankoy C. L. Çatalan C. L. Akkar C. L. Barouk C. L. Ain Zhalta C. A. Seheb C. L. Bcharré C. A. Djurjura C. L. Karaçay C. L. Sultandagi C. A. Ventoux C. D Srinagar C. A. Tizi Ifri H i 0,29 0.27 0,27 0,26 0,24 0,24 0,22 0,18 0,17 0,17 0,17 0,17 0,16 0,15 0,11 Diversité gtgénétique de Nei (1973) N 20 20 20 10 6 7 6 20 20 20 20 20 20 20 9 C. L. Slenfeh 0,35 20 0,16 C. D. Mirdeh 20 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 C. A. Djurjura C. A. Seheb C. A. Tizi Ifri C. A. Ventoux C. brevifolia C. deodara C. L. Ain Zhalta C. L. Akkar C. L. Arslankoy C. L. Barouk C. L. Elmaly C. L. Sultandagi C. L. Bcharre C. L. Catalan C. L. Karaçay C. L. Slenfeh C. deodara
Différenciation génétique   des cèdres de la Méditerranée orientale 0.081 0.201 0.273 0.087 0.202
Axis 2 Axis 3 -0,5 -0,4 -0,3 -0,2 -0,1 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 -0,7 -0,5 -0,3 -1,00e-1 0,1 0,3 0,5 PCA Himalayan cedars Atlas cedars Oriental mediterranean cedars Genetic distances
C. atlantica   Djurjura C. atlantica   Ventoux C. atlantica   Seheb C. atlantica  Tizi-Ifri C. libani  Ain Zhalta C. libani  Bcharré C. libani  Akkar C. libani  Barouk C. libani  Karaçay C. libani  Sultandagi C. libani  Arslankoy C. libani  Elmaly C. brevifolia C. libani  Catalan C. deodara  Himalaya C. deodara  Inde C. libani   Latquiya (Syrie) UPGMA cluster using Nei (1978) unbiased minimum distance   using AFLP data Bou Dagher-Kharrat et al.  2006.  Geographical diversity and genetic relationships among  Cedrus  species estimated by AFLP. Tree Genetics & Genomes DOI 10.1007/s11295-006-0065-x.
Caractérisation écophysiologique
 
 
Caracterisation  génétique et écophysiologique Effet du génotye Environnement Physiologie Sélection des peuplements porte graines
Sur le terrain! Cellule Reforestation http://www.usj.edu.lb/7ejour/08ref.html
 
Campagnes de  reforestation Bois de Boulogne Aana Kfardebian Kfardebian Tarchich
Valorisation et utilisation des espèces indigènes pour le reboisement et restauration des montagnes libanaises Cedrus libani Juniperus (plusieurs espèces) Abies silicica Pinus brutia, pinea, halepensis Espèces accessoires:  Malus triolabata, Quercus pennatifida, Q. brantii, Q. calliprinos, Styrax officinalis, Pyrus syriaca,… .  Établissement d’un laboratoire/pépinière à l’USJ
L aboratoire  C aractérisation  G énomique   des  P lantes Évaluation de la biodiversité des plantes indigènes du Liban Caractérisation écogéographique et génétique de  Juniperus excelsa  au Liban Caractérisation écogéographique et génétique du genre  Astragalus  au Liban Bouchra DOUAIHY Farah ABDEL SAMAD
http:// fs.usj.edu.lb/flore_du_liban /
http:// fs.usj.edu.lb/flore_du_liban /
http:// fs.usj.edu.lb/flore_du_liban /
Bouchra Farah Nour Dana

La génétique à la rescousse du cèdre du Liban

  • 1.
    Magda BOU DAGHERKHARRAT, Professeur associé La génétique à la rescousse du cèdre du Liban
  • 2.
    Cedrus libani /Bcharre Lebanon
  • 3.
    Coffre en boisde cèdre (pharaons time) Sarcophage en bois de cèdre Temple d’ARTEMIS (Ephèse) 550 B.J.-C. Gravures de Khorsabad (Assyria, VIIIème B. J.C.)
  • 4.
    Mont - LibanVallée de la Bekaa Anti - Liban 1000 m 1500 m 2000 m 3000 m Distribution en fonction de l’altitude de la végétation au Liban
  • 5.
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  • 9.
  • 10.
  • 11.
    1948   2007Enclos relique des cèdres de Bcharré Jean Rolley L a situation forestière en Syrie et au Liban. Unasylva Numéro: Vol. 2, No. 2 1948  
  • 12.
    Zone reboisée Enclosrelique des cèdres de Bcharré
  • 13.
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  • 17.
    De quelle espècede cèdre s ’agit-il?
  • 18.
    C. atlantica C.brevifolia C. deodara Localisation géographique des 4 espèces de cèdre C. libani
  • 19.
    Taxonomie controversée C.brevifolia C. atlantica C. libani C. Libani var.brevifolia C. libani C. deodara
  • 20.
    Identification des ressourcesgénétiques Banque de graines Évaluation de la diversité génétique Conservation Étiquetage génétique
  • 21.
    Espèces Origine C. brevifolia C. deodara C. atlantica C. libani Populations étudiées Mirdeh / Afghanistan Srinagar / Inde Akkar; Ain-Zhalta; Barouk; Bcharre/ Liban Djurdjura / Algérie Seheb / Maroc Tizi-Ifri / Maroc Ventoux / France Paphos / Chypre Slenfeh / Syrie Arslankoy; Sultandagi; Çamkuyusu; Çatalan; Karaçay/ Turquie 17 POPULATIONS
  • 22.
    Catalan Arslankoy SultandagiElmaly Karaçay Tripylos Akkar Bcharre Barouk Ain Zhalta Slenfeh Méditerranée orientale
  • 23.
    Ventoux Djurjura Tizi-IfriSeheb Répartition de Cedrus atlantica
  • 24.
    1- Quelles sontles relations phylogénétiques des 4 espèces ? 2- Est ce que le processus de fragmentation a modifié la diversité génétique inter- et intra- populations ? But de l’étude
  • 25.
    Analyses génétiques effectuéessur Cedrus Taille et composition du génome Marqueurs moléculaires: AFLPs, RAPD, cpSSR, ITS Caryotype et localisation des gènes ribosomiques
  • 26.
    Ventoux (France) Paphos(Cyprus) Mirdeh (Afghanistan) Taille du génome des différentes espèces de cèdre Bou Dagher-Kharrat et al. 1999. Genome size and Karyotype investigations in Cedrus genus . C ytogenetics and Cell Genetics . 85 - 134. Seheb (Morocco) Tizi-Ifri (Morocco) Provenance Ouled-Yacoub (Algeria) Karaçay (Turkey) Çatalan (Turkey) Elmali (Turkey) Barouk (Lebanon) Bcharre (Lebanon) Espèce C. brevifolia C. deodara C. atlantica C. libani N 6 5 6 8 C V ( % ) 0 . 52 1 . 08 1 . 84 1 . 58 2C pg 32.5 32.2 32.4 32.5 S D ( p g) 0 . 17 0 . 35 0 . 60 0 . 52 1 0 2 . 01 31.8 0.64 6 1 . 22 32.6 0.40 6 1 8 2 0 1 2 6 1 . 34 1 . 92 1 . 17 1 . 30 0 . 50 32.0 32.7 32.7 32.9 32.9 0 . 43 0 . 63 0 . 38 0 . 43 0 . 16 32.5 0.41 32.4 0.20
  • 27.
    Taille du génomeminimale et maximale dans la famille des Pinaceae Minimum 11.5 pg / 2C C-values database (release 1.0, Sept. 2001) http://www.rbgkew.org.uk/cval/homepage.html Maximum 64.4 pg / 2C 32.5 pg / 2C Cedrus sp. Pinus caribaea Pinus lambertiana
  • 28.
    AT % GC% Composition en AT & GC du génome des cèdres 0 20 40 60 80 100 59.3 59 59.1 59.5 40.3 C. atlantica 40.3 C. libani 40.4 C. deodara 40.4 C. brevifolia
  • 29.
  • 30.
  • 31.
  • 32.
    C. atlantica C.libani 4 GC-rich bands 6 GC-rich bands
  • 33.
    C. atlantica C.libani 22 AT-rich bands 24 AT-rich bands
  • 34.
    18S-25S :8 sites (4 interstitial, 2 centromeric) 5S : minimum 2 sites (2 on terminal region) C. libani FISH des gènes ribosomiques
  • 35.
    Identification des groupestaxonmiques à l’aide de marqueurs moléculaires
  • 36.
    - 138 primer pairs only 5 / 6 primer pairs were useful to differentiate C. atlantica from C. libani and C. atlantica from C. brevifolia respectively. RAPD - 20 primer pairs, 4 primer pairs were useful to differentiate C. atlantica from C. libani. AFLP - 7 primer pairs, 3 primer pairs were useful to differentiate C. atlantica from C. libani and C. brevifolia cpSSR - Séquençage des ITS des 4 espèces ITS
  • 37.
    Marqueurs AFLP spécifiquesd’espèces C. libani Liban Turquie C. libani C. brevifolia C. deodara C. atlantica
  • 38.
    C. libani C.atlantica Croisement III ? LU03 LBA X Analyse des croisements interspécifiques C. atlantica C. brevifolia ? X B 1 B 2 Croisement I LB02 C. atlantica C. brevifolia ? LU01 B 1 B 2 Croisement II X
  • 39.
    C. atlantica C.libani AFLP acrylamide gel showing the progeny of tree C. atlantica pollinated by C . libani
  • 40.
    ? ? C.libani C. libani Identification des plantules avant reboisement en utilisant les cpSSR
  • 41.
    Evaluation de ladiversité génétique
  • 42.
    Fragmentation des populations & Faible densité Perte de diversité génétique Les goulots d’étranglements sont typiquement associés avec la fragmentation, ceci emmène à une perte de la diversité génétique comme résultat de lé dérive génétique et des autofécondations.
  • 43.
    Population C. L.Elmaly C. brevifolia C. L. Arslankoy C. L. Çatalan C. L. Akkar C. L. Barouk C. L. Ain Zhalta C. A. Seheb C. L. Bcharré C. A. Djurjura C. L. Karaçay C. L. Sultandagi C. A. Ventoux C. D Srinagar C. A. Tizi Ifri H i 0,29 0.27 0,27 0,26 0,24 0,24 0,22 0,18 0,17 0,17 0,17 0,17 0,16 0,15 0,11 Diversité gtgénétique de Nei (1973) N 20 20 20 10 6 7 6 20 20 20 20 20 20 20 9 C. L. Slenfeh 0,35 20 0,16 C. D. Mirdeh 20 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 C. A. Djurjura C. A. Seheb C. A. Tizi Ifri C. A. Ventoux C. brevifolia C. deodara C. L. Ain Zhalta C. L. Akkar C. L. Arslankoy C. L. Barouk C. L. Elmaly C. L. Sultandagi C. L. Bcharre C. L. Catalan C. L. Karaçay C. L. Slenfeh C. deodara
  • 44.
    Différenciation génétique des cèdres de la Méditerranée orientale 0.081 0.201 0.273 0.087 0.202
  • 45.
    Axis 2 Axis3 -0,5 -0,4 -0,3 -0,2 -0,1 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 -0,7 -0,5 -0,3 -1,00e-1 0,1 0,3 0,5 PCA Himalayan cedars Atlas cedars Oriental mediterranean cedars Genetic distances
  • 46.
    C. atlantica Djurjura C. atlantica Ventoux C. atlantica Seheb C. atlantica Tizi-Ifri C. libani Ain Zhalta C. libani Bcharré C. libani Akkar C. libani Barouk C. libani Karaçay C. libani Sultandagi C. libani Arslankoy C. libani Elmaly C. brevifolia C. libani Catalan C. deodara Himalaya C. deodara Inde C. libani Latquiya (Syrie) UPGMA cluster using Nei (1978) unbiased minimum distance using AFLP data Bou Dagher-Kharrat et al. 2006. Geographical diversity and genetic relationships among Cedrus species estimated by AFLP. Tree Genetics & Genomes DOI 10.1007/s11295-006-0065-x.
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    Caracterisation génétiqueet écophysiologique Effet du génotye Environnement Physiologie Sélection des peuplements porte graines
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    Sur le terrain!Cellule Reforestation http://www.usj.edu.lb/7ejour/08ref.html
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    Campagnes de reforestation Bois de Boulogne Aana Kfardebian Kfardebian Tarchich
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    Valorisation et utilisationdes espèces indigènes pour le reboisement et restauration des montagnes libanaises Cedrus libani Juniperus (plusieurs espèces) Abies silicica Pinus brutia, pinea, halepensis Espèces accessoires: Malus triolabata, Quercus pennatifida, Q. brantii, Q. calliprinos, Styrax officinalis, Pyrus syriaca,… . Établissement d’un laboratoire/pépinière à l’USJ
  • 55.
    L aboratoire C aractérisation G énomique des P lantes Évaluation de la biodiversité des plantes indigènes du Liban Caractérisation écogéographique et génétique de Juniperus excelsa au Liban Caractérisation écogéographique et génétique du genre Astragalus au Liban Bouchra DOUAIHY Farah ABDEL SAMAD
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