Phylogénie moléculaire du genre Salix L. (Salicaceae) en Amérique du Nord

Abstract

La culture de saules (Salix sp.) est une pratique courante en Europe et en Amérique du Nord pour produire de la biomasse végétale. Cependant, le développement d’outils moléculaires est très récent. De plus, la phylogénie des saules est incomplète. Il y a un manque d’information pour les programmes de sélection d'espèces indigènes et pour la compréhension de l’évolution du genre. Le genre Salix inclut 500 espèces réparties principalement dans les régions tempérées et boréo-arctique de l’hémisphère nord. Nous avons obtenu l’ensemble des espèces retrouvées naturellement en Amérique (121 indigènes et introduites). Dans un premier temps, nous avons développé de nouveaux outils moléculaires et méthodes : extraction d’ADN, marqueurs microsatellites et gènes nucléaires. Puis, nous avons séquencé deux gènes chloroplastiques (matK et rbcL) et la région ITS. Les analyses phylogénétiques ont été réalisées selon trois approches : parcimonie, maximum de vraisemblance et Bayésienne. L’arbre d’espèces obtenu a un fort support et divise le genre Salix en deux sous-genres, Salix et Vetrix. Seize espèces ont une position ambiguë. La diversité génétique du sous-genre Vetrix est plus faible. Une phylogénie moléculaire complète a été établie pour les espèces américaines. D’autres analyses et marqueurs sont nécessaires pour déterminer les relations phylogénétiques entre certaines espèces. Nous affirmons que le genre Salix est divisé en deux clades.

Fast growing willows (Salix sp.) are increasingly used in Europe and North America for biomass production and other environmental applications. However, the development of molecular tools is recent. The phylogeny of willows is incomplete, which slows down the selection of suitable native species and the development of improvement programs. The genus Salix includes approximately 500 species worldwide, and these are mainly located in temperate and cold regions of the Northern Hemisphere. We gathered leaf material from all 121 willows of North America (species native and introduced). We developed three molecular tools-methods: DNA extraction, SSR markers, and nuclear genes. We sequenced two chloroplast genes matK and rbcL and the ITS region. Phylogenetic analyses were carried out using parsimony, maximum likelihood and Bayesian approaches. The species tree provides strong support for a division of the genus into two subgenera, Salix and Vetrix. Sixteen species have ambiguous positions. A complete molecular phylogeny of American willows has been established. It needs to be confirmed and further resolved using other molecular data. Nonetheless, the genus clearly has two clades.