Joerg Bohlmann, lauréat d’une Bourse Steacie du CRSNG de 2006

Pour donner plus de mordant à l’écorce des arbres

En touchant du doigt la résine collante sur l’écorce d’un conifère, vous pourriez bien intercepter un dialogue sur les mécanismes de défense contre les insectes ravageurs ou la maladie. Joerg Bohlmann et son groupe de recherche ont commencé à décrypter le langage biochimique de l’interaction des conifères et des insectes. Ils sont à l’affût d’un échange d’information qui pourrait être crucial pour mettre au point des solutions scientifiques novatrices en vue de prévenir les effets dévastateurs des insectes ravageurs, comme le dendroctone du pin ponderosa, qui s’attaquent aux forêts canadiennes.

Le chercheur de l’University of British Columbia a consacré les cinq dernières années à l’étude des défenses moléculaires utilisées par les conifères contre ces menaces. Leur réaction consiste souvent à produire des terpénoïdes, soit des composés acides d’hydrocarbures et de résine contenus dans les huiles essentielles produites par de nombreuses plantes, y compris la résine sécrétée par les conifères.

Par exemple, lorsque le dendroctone essaie de pondre des œufs, d’où émergent des larves qui finiront par percer l’intégrité vitale de l’écorce d’un conifère, l’arbre amorce parfois une défense. Il produit dans ses sécrétions des composés volatils qui agissent à titre de répulsif pour l’insecte, d’attractif pour ses ennemis naturels ou de précurseur pour un regroupement massif de dendroctones. M. Bohlmann étudie les gènes et les enzymes qui génèrent ces composés, en quelque sorte un signal d’alarme pour déclencher une attaque de dendroctones.

« Ce mécanisme va au-delà d’un langage complexe », souligne-t-il en précisant que les grosses plantes ligneuses ont développé des systèmes de défense et de communication chimiques perfectionnés pour lutter contre les nombreux fléaux susceptibles de se présenter au cours des siècles en un même lieu. « Les conifères peuvent produire des centaines de formes de produits chimiques et ils ont recours à des voies biochimiques très complexes pour y parvenir. C’est l’axe de notre recherche – comprendre d’un point de vue très fondamental les mécanismes de biochimie et de génétique moléculaire qui régissent le langage chimique de défense des conifères, jusqu’aux gènes qui l’encodent. »

Ses travaux ont jeté les bases de la première initiative canadienne à grande échelle consacrée à la génomique forestière, intitulée « Treenomix », et d’un nouveau programme de génomique appliquée à la santé des forêts de conifères mettant l’accent sur la défense et la résistance des conifères face aux insectes ravageurs. Une initiative connexe a franchi une étape importante il y a deux ans, lorsque M. Bohlmann et d’autres chercheurs principaux ont fait équipe avec leurs homologues américains et suédois pour décrypter le génome du peuplier.

Les chercheurs ont misé sur ce succès, et l’activité dictée à l’origine par la curiosité a donné naissance à une initiative ayant des répercussions beaucoup plus vastes. « Notre programme de recherche pourrait avoir d’énormes retombées sur le plan économique, social et environnemental en favorisant la viabilité à long terme des forêts canadiennes », a déclaré Joerg Bohlmann.

À titre de boursier Steacie du CRSNG de 2006 (six Bourses Steacie ont été accordées cette année), M. Bohlmann compte bien exploiter ces possibilités. Plus précisément, il souhaite mettre à profit des connaissances en génomique pour aider à contrôler ou contrer les attaques d’insectes comme le dendroctone du pin ponderosa, qui infeste à l’heure actuelle plus de 15 millions d’hectares de pin tordu en Colombie-Britannique et qui s’apprête à envahir l’Alberta. La recherche en génomique sur la santé des forêts de conifères peut avoir les mêmes retombées que les travaux analogues portant sur les maladies infectieuses qui frappent les humains.

« Nous ne comprenons guère les processus génomiques fondamentaux régissant les interactions biologiques complexes de ces dendroctones avec leurs arbres hôtes, ce qui limite grandement la capacité du gouvernement et de l’industrie à endiguer l’épidémie actuelle et les futures épidémies de dendroctone du pin ponderosa », précise-t-il.

En fait, il ajoute que les dendroctones eux-mêmes semblent capter des signaux moléculaires et chimiques et choisir les arbres qui ne sont pas génétiquement prédisposés à assurer une défense biochimique efficace.

C’est justement pourquoi M. Bohlmann travaille en étroite collaboration avec des entomologues et a l’intention de faire équipe avec des scientifiques de calibre mondial du Michael Smith Genome Sciences Centre, à Vancouver, pour analyser la composition génétique du dendroctone du pin ponderosa. En isolant les caractéristiques qui permettent à cet insecte de déterminer les points faibles de certains arbres et de transmettre cette information, il s’attend à ouvrir la voie à de nouvelles méthodes pour freiner sa propagation.

« C’est un peu comme si l’on désarmait un ennemi en détruisant son réseau de communication avant une offensive. Nous voulons tirer parti d’approches faisant appel à la génomique qui sont tout à fait nouvelles dans la répression des insectes ravageurs forestiers. Le but est de trouver des solutions sans danger pour l’environnement, afin de traiter à la source les maladies des arbres forestiers », a souligné M. Bohlmann.