CNSF – Récolte et conservation des semences
Le Centre national des semences forestières (CNSF) est la seule banque nationale de semences au Canada qui préserve la diversité génétique des forêts canadiennes.
Les collections de semences constituent un outil de conservation ex situ (hors site) qui garantit qu’un matériel est disponible en cas de besoin et que celui-ci est à l’abri des perturbations potentielles d’une forêt, telles que l’exploitation, le feu, la sécheresse et l’infestation de ravageurs. L’entreposage de semences est un moyen efficace de maintenir la variation génétique, étant donné la grande quantité de matériel que peut contenir un espace relativement restreint.
Le CNSF fournit à ses partenaires de la formation et du soutien technique en respectant les normes mondiales de conservation des semences afin d’établir et d’entretenir des collections de semences de grande qualité.
Les collections de semences du CNSF peuvent être mises à la disposition de collaborateurs ou réservées en vertu de protocoles d’entente (PE) ou d’accords de transfert de connaissances (ATC). Le Centre peut établir des PE ou des ATC avec tous les niveaux de gouvernement, les communautés autochtones, les établissements d’enseignement, les organismes privés et les organismes à but non lucratif.
Les organismes qui cherchent à mener une stratégie de collecte de semences sont invités à communiquer avec le CNSF dès le début de leur processus de planification. En plus de fournir de la formation et du soutien technique pour l’obtention de semences de haute qualité, le CNSF sera en mesure d’évaluer la capacité de réaliser des essais sur une partie ou sur l’ensemble des collections et d’entreposer celles-ci, avec l’appui de collaborateurs locaux. Une stratégie de mise en banque de semences à long terme peut offrir, aux administrations et aux organismes qui mettent en œuvre des programmes de reboisement, de remise en état et de restauration, une assurance contre les risques in situ. Elle peut également soutenir les efforts de recherche et de développement.
Les particuliers et les personnes participant à des projets scientifiques citoyens peuvent également donner des semences à nos programmes de conservation des semences. Ils sont invités à communiquer avec le Centre avant de procéder à la récolte.
Récolte et manutention des semences
La plupart des semences sont récoltées dans des populations naturelles par le personnel du CNSF. L’accessibilité à des collections de semences d’arbres individuels et à des données sur l’origine des semences maximise la valeur des collections. La plupart des espèces d’arbres ne fleurissent pas ou ne produisent pas de bonnes graines tous les ans. Par conséquent, des prévisions et des tests à la coupe sont effectués à chaque saison opérationnelle pour déterminer les espèces à privilégier.
Pour récolter les semences dans les arbres ou les arbustes, le personnel du CNSF utilise diverses méthodes, notamment :
- en grimpant aux arbres;
- en utilisant un ébranchoir ou une échelle;
- en effectuant la récolte sur des arbres abattus à la suite d’activités d’exploitation forestière.
Les semences peuvent être récoltées sur un seul arbre, ou encore sur plusieurs arbres, ce qui permet de constituer un échantillon représentatif de la variabilité génétique de la population. L’acquisition de collections représentatives se fait avec l’aide :
- des centres de recherche du Service canadien des forêts
- de Parcs Canada
- de services provinciaux et territoriaux
- des industries forestières
- de collaborateurs autochtones
- d’autres organismes.
Le Centre se procure parfois des semences auprès de marchands de semences, par l’échange ou l’achat. Toutefois, par souci de conserver uniquement les semences possédant d’excellentes qualités sur les plans génétique et physiologique, la création ou l’acquisition de collections ne se fait que lorsque la récolte de semences est bonne.
Pour en connaître davantage sur la manière de maximiser la diversité génétique dans la nature à l’aide de collections de semences, consultez les directives sur la récolte et l’entreposage de semences aux fins de conservation ex situ du programme canadien Conservation of Forest Genetics (CONFORGEN).
La manipulation post-récolte, combinée à une extraction en douceur, est une étape déterminante pour maximiser la qualité des semences. Pour éviter que les cônes et les fruits surchauffent après la récolte et pendant le transport, la vérification quotidienne de la circulation d’air et de la température est nécessaire. Dès réception, chaque collection est enregistrée et classée par ordre de priorité en fonction de la stabilité d’entreposage de ses semences.
Le CNSF utilise diverses techniques pour séparer les récoltes brutes afin de ne récupérer que les semences pures et pleines, notamment :
- le culbutage
- le vannage
- la flottation
- l’aspiration
- le tamisage
- la séparation par gravité
- la séparation avec éthanol
Essais
Au CNSF, les essais de semences sont réalisés de façon régulière et continue. Ils comprennent les suivants :
- Teneur en eau
- Activité de l’eau
- Poids (de 1 000 graines)
- Taux de germination
- Embryon isolé
- Tétrazolium
En ce qui concerne les essais de germination, le CNSF applique les règles de l’Association internationale d’essais de semences (site en anglais, mais règles disponibles en français) et de l’Association of Official Seed Analysts (en anglais seulement) ou les utilise comme guide. Le CNSF mène également des expériences en interne pour déterminer les traitements de levée de dormance optimaux et pour améliorer la vigueur des semences. Les rapports annuels du CNSF font état des traitements qui ont donné les meilleurs résultats; ceux-ci figurent également dans les directives générales de traitement de germination du Centre.
Pour obtenir la description ou les résultats de traitement de germination de toute espèce qui figure sur la liste des semences du Centre national de semences forestières, veuillez communiquer avec le Centre.
Entreposage
Au CNFS, les semences qui ont la capacité de se déshydrater (appelées « semences orthodoxes ») sont entreposées à -20 °C dans des congélateurs-chambres. À cette température, les semences peuvent demeurer viables pendant des décennies si leur teneur en eau est faible (3 à 7 %).
Par exemple, des semences d’épinette blanche (Picea glauca), d’épinette noire (Picea mariana), de pin gris (Pinus banksiana) et de pin rouge (Pinus resinosa) ainsi entreposées pendant 45 à 55 ans ont donné un taux de germination de plus de 80 %. Les semences de feuillus qui ne peuvent être asséchées et qui résistent mal à l’entreposage, comme le chêne (Quercus spp) et l’érable argenté (Acer saccharinum), sont conservées à 4 °C, et de nouvelles récoltes sont effectuées régulièrement pour que la collection demeure viable.
Quant aux espèces d’exception ou difficiles, ainsi qu’aux ressources génétiques de grande valeur, elles sont conservées à -196 °C dans des réservoirs d’azote liquide.
Programmes de conservation des semences
Les lots de semences de reproduction et de souche de grande valeur sont généralement entreposés pendant plusieurs décennies dans le but d’assurer un soutien :
- à la recherche sur l’adaptation au climat;
- aux tests de provenance;
- aux programmes d’amélioration des arbres.
Toutes les collections de semences sont prises en compte dans la réalisation des objectifs et des rapports du Canada en matière de biodiversité, comme le démontrent le rapport sur l’état des ressources génétiques forestières du Canada et le traité sur les ressources phytogénétiques pour l’agriculture.
Conservation des ressources génétiques du noyer cendré
Le noyer cendré (Juglans cinerea) est une espèce d’arbre indigène du Canada et des États-Unis. Sa survie est menacée par un champignon pathogène introduit (Ophiognomonia clavigignenti-juglandacearum) qui cause une infection appelée chancre du noyer.
Au Canada, le noyer cendré figure sur la liste des espèces en voie de disparition de la Loi sur les espèces en péril, ce qui signifie qu’il court un grave risque de disparaître du pays.
Où trouve-t-on le noyer cendré au Canada
Le noyer cendré est indigène du sud de l’Ontario et du Québec et de l’ouest et du sud du Nouveau-Brunswick. Il forme habituellement de petits peuplements avec ou à proximité d’autres feuillus mixtes. Les populations du Nouveau-Brunswick sont génétiquement distinctes de celles des deux autres provinces et des États-Unis.
L’aire de répartition du noyer cendré au Nouveau-Brunswick s’étend principalement le long de la vallée de la rivière Saint-Jean, ainsi que le long des rives de la rivière Miramichi Sud-Ouest et de la rivière Aroostock.
Nécessité d’une stratégie de conservation ex situ
Il n’existe actuellement aucun moyen de combattre le chancre, et aucun noyer cendré ne semble résistant à la maladie.
D’après des études menées aux États-Unis, la base génétique est trop réduite pour permettre la résistance au chancre. Si la base génétique de l’espèce pouvait permettre la résistance au chancre à l’étape de l’initiation, elle ne suffit pas pour être intégrée à un programme de sélection de résistance. Ceci vient appuyer des résultats antérieurs selon lesquels la résistance n’est pas transmissible chez le noyer cendré.
Par conséquent, la conservation in situ (sur place ou à proximité de l’aire de répartition, ou sur des territoires comme des parcs ou des aires protégées) ne constitue pas une stratégie à long terme efficace pour assurer la survie du noyer cendré.
Au Centre de foresterie de l’Atlantique, un projet en cours vise à établir une collection de matériel génétique pour la conservation ex situ (hors site) du noyer cendré. Il s’agira d’une des rares ressources offertes aux chercheurs pour soutenir de futures recherches et le rétablissement de l’espèce au moyen de technologies de prochaine génération.
Activités de recherche en cours
Lancé en 2013, le projet comprend les activités suivantes :
- Cryoconservation d’axes embryonnaires
- La cryoconservation consiste à conserver du matériel dans l’azote liquide à -196 °C.
- Au cours d’une période de quatre ans, soit de 2013 à 2016, plus de 28 000 noix ont été récoltées au Nouveau-Brunswick.
- Environ 21 500 axes embryonnaires provenant de ces noix ont été conservés dans l’azote liquide au CNSF.
- Évaluation des populations de noyer cendré à l’échelle de leur aire de répartition au Nouveau-Brunswick et évaluation de la santé de ces populations
- Génotypage des populations de noyer cendré du Nouveau-Brunswick afin de déterminer l’étendue de sa diversité génétique
- Au cours d’une période de trois ans (2014-2016) de relevé, des échantillons de plus de 600 arbres sur plus de 40 sites ont été recueillis au Nouveau-Brunswick.
- Chacun de ces échantillons fera l’objet de génotypage.
Le Centre de foresterie de l’Atlantique tient à jour une base de données sur la population de noyers cendrés du Nouveau-Brunswick qui comprend :
- une section d’identification des arbres et des données de génotypage;
- une section d’évaluation de la santé des arbres, y compris des paramètres physiques et de santé des arbres (p. ex. diamètre à hauteur d’homme, présence du chancre, vigueur de la cime, dépérissement de la cime);
- des renseignements sur la collecte ex situ de noix, notamment le nombre de noix, des données de mesures et des données de stockage d’axes embryonnaires.
Ces données génétiques permettent d’évaluer le caractère distinct de la population de noyers cendrés du Nouveau-Brunswick.
Pour obtenir de plus amples renseignements, veuillez communiquer Martin Williams
Conservation des ressources génétiques des frênes
L’agrile du frêne est un insecte exotique introduit qui s’attaque aux frênes et menace ainsi l’économie et l’environnement du Canada.
Les larves de l’agrile creusent des galeries sous l’écorce des frênes. Ces galeries perturbent la circulation de l’eau et des nutriments, ce qui finit par tuer les arbres. Toutes les espèces de frêne sont sensibles à l’agrile, lequel menace, par conséquent, l’existence même des frênes au Canada. Il est donc important de récolter des semences avant que les frênes du Canada ne soient décimés.
Le Centre national de semences forestières a été le premier établissement canadien à recueillir des semences de frênes pour la conservation génétique de ces arbres.
Comment identifier correctement les différentes espèces de frênes
Il est essentiel d’identifier adéquatement les arbres d’où proviennent les semences. Les caractères peuvent varier au sein d’une même espèce, et un arbre d’une espèce donnée peut parfois sembler appartenir à une autre espèce. Il est donc essentiel d’examiner tous les caractères de l’arbre afin d’en faire l’identification exacte. Le meilleur moment pour identifier et marquer les arbres est en août, bien avant la période de récolte des semences.
Si vous n’êtes pas en mesure de déterminer l’espèce de manière précise, NE RÉCOLTEZ PAS de semences. Les semences doivent être accompagnées d’un échantillon de rameau et d’une feuille pressée de l’arbre dont elles proviennent.
Pour vous aider à identifier les frênes, veuillez vous référer :
- au guide d’identification.
- au site Web Arbres, insectes et maladies des forêts du Canada.
- un guide d’identification sur le terrain reconnu, par exemple Les Arbres du Canada de J.L. Farrar.
Quand récolte-t-on les semences de frêne
- Assurez-vous que les semences sont mûres avant de les récolter.
- Si la récolte est effectuée trop tôt, les semences n’auront pas atteint leur pleine maturité.
- Si la récolte est effectuée trop tard, les semences se seront naturellement détachées de l’arbre.
- Les semences du frêne noir sont généralement prêtes à être récoltées à la mi-septembre.
- Les semences de toutes les autres espèces sont prêtes après la fin septembre.
Où récolte-t-on les semences de frêne
- Les semences doivent provenir uniquement de peuplements naturels.
- Ne récoltez pas de semences d’arbres plantés, par exemple, dans des parcs, en bordure de rues ou sur des terrains résidentiels.
- Il se peut que ces arbres aient été cultivés à partir de semences provenant d’une autre région et qu’ils ne soient pas bien adaptés aux conditions du milieu où ils ont été plantés.
- Les semences doivent provenir d’un même peuplement ou d’un même secteur et avoir été récoltées sur au moins 10 arbres (davantage si possible).
- Les arbres devraient être situés à une distance d’au moins 50 mètres les uns des autres.
Cartes des collections de semences de frêne actuelles du CNSF
- Le CNSF et ses collaborateurs se concentreront sur les régions sans collections en conservation dans les années à venir.
Figure 1 – Frêne noir, écodistricts canadiens avec des sites de collections du CNSF (2020).
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Figure 2 – Frêne blanc, écodistricts canadiens avec des sites de collections du CNSF (2020).
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Figure 3 – Frêne vert, écodistricts de l’ouest du Canada avec des sites des collections du CNSF (2020).
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Figure 4 – Frêne vert, écodistricts de l’est du Canada avec des sites des collections du CNSF (2020).
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Source des cartes
Toutes les cartes proviennent de la base de données de la collection du CNSF (1948-2020), USDA, USGS, Conseil canadien des aires écologiques (CCAE 2017), Mapbox et Openstreet Map. Tableau Desktop 2019.4.7 licence fournie par l’Association pour la conservation génétique des forêts de l’Ontario.
Pour plus d’informations sur la classification canadienne des CET, visitez le site Introduction à la Classification écologique des terres (CET) 2017
Comment récolte-t-on les semences de frêne
- Placez les semences de chaque arbre dans un sac distinct.
- Utilisez de grands sacs à provisions en papier pour favoriser le séchage. N’utilisez JAMAIS de sacs en plastique.
- Attribuez un numéro à chaque arbre et indiquez clairement ce numéro ainsi que l’emplacement de l’arbre sur le sac.
- Placez également une feuille contenant ces renseignements dans le sac.
- Récoltez les semences directement sur l’arbre. Ne récoltez JAMAIS les semences sur le sol, car elles peuvent provenir de n’importe quel arbre.
- Avant d’entreprendre la récolte, examinez un échantillon de semences pour vous assurer qu’elles ne présentent aucun dommage causé par des insectes et que les graines sont bien pleines.
- Si les semences sont de faible qualité, passez à un autre arbre.
- Souvenez-vous que la qualité des semences varie d’un arbre à l’autre.
- Récoltez 2 à 6 litres de semences sur chaque arbre (ce volume comprend les semences elles-mêmes ainsi que les tiges les réunissant en grappe).
- Vous pouvez utiliser un ébranchoir pour couper les branches.
- La personne montant à l’échelle doit avoir reçu une formation en la matière et utiliser l’équipement de sécurité approprié.
- Les semences peuvent être récoltées sur des arbres abattus, à condition que ceux-ci aient été coupés après la maturation et le mûrissement complets des semences.
- Placez les sacs dans un endroit bien aéré pour que les semences puissent sécher.
Renseignements à consigner
- Pour chaque arbre sur lequel des semences ont été récoltées, notez :
- l’auteurauteur de la récolte
- la date de récolte
- le numéro attribué à l’arbre
- le lieu de récolte (nom de la localité)
- les coordonnées GPS de chaque arbre, en degrés décimaux (latitude et longitude)
- l’altitude
- la description du site
- Joignez cette feuille de renseignements à l’envoi de semences et conservez-en une copie pour vos dossiers.
Comment emballer les semences de frêne pour l’expédition
- Laissez les semences sécher à l’air pendant plusieurs semaines, puis fermez les sacs de papier avec des agrafes.
- Placez avec soin chaque sac ainsi que le rameau et la feuille qui y sont associés dans une boîte (ou dans autant de boîtes que nécessaire).
- Les échantillons de feuille doivent être placés à plat et classés par arbre.
- Il est possible d’empiler les échantillons en les séparant par des morceaux de carton ondulé.
Expédition des semences
Avant de procéder à la récolte des semences, veuillez faire parvenir au CNSF une photographie des résultats du test à la coupe.
Vous souhaitez expédier des semences au CNSF? Assurez-vous que vos collections respectent nos directives.
Les semences peuvent être expédiées par courrier ordinaire, sans frais, ou par service de messagerie, aux frais du demandeur. Un permis d’importation pourrait être exigé pour les commandes de semences provenant de l’extérieur du Canada.
Lorsque le CNSF aura reçu le permis d’importation, il s’occupera d’obtenir un certificat phytosanitaire qui sera joint à l’expédition.
Avant de procéder à l’expédition des semences, veuillez communiquer avec le CNSF par téléphone ou par courriel pour confirmer les détails de l’envoi.
Envoyez les numéros de suivi et bordereaux de marchandises à Donnie McPhee
Envoyez des boîtes de semences par service de messagerie à :
Centre de foresterie de l’Atlantique, Centre national de semences forestières
1350, rue Regent
Fredericton, NB E3C 2G6
À l’attention de : Donnie McPhee
Tél. : 506-452-4162
Téléc. : 506-452-3525
Tél. cell. : 506-260-7309
Pour obtenir davantage de renseignements, communiquez avec le Centre national de semences forestières.
- Centre national de semences forestières (2020)
- Trends in forest depletion, seed supply, and reforestation in Canada during the past four decades (2001) [en anglais seulement]
- Publications du Centre national de semences forestières
- Conservation of Forest Genetics of Canada (CONFORGEN) - Guidelines for collecting and storing seed for ex situ conservation [en anglais seulement]
- Silvics of North America: Volume 1 – Conifers [en anglais seulement]
- Silvics of North America: Volume 2 – Hardwoods [en anglais seulement]
- Woody Plant Seed Manual [en anglais seulement]
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