Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2001. / Bibliogr.: f. 85-103. Publié aussi en version électronique.

L’épinette blanche (Picea glauca (Moench Voss)) est une des essences les plus importantes pour le reboisement au Canada, permettant d’alimenter l’industrie forestière. L’épinette blanche est ainsi l’objet d’importants programmes d’amélioration génétique dans la majorité des provinces canadiennes. Afin d’optimiser l’utilisation des épinettes améliorées, une meilleure identification des stations de reboisement serait souhaitable. Pour ce faire, nous avons utilisé les données des inventaires de plantation réalisés par le gouvernement du Québec ainsi que des variables environnementales (climatiques, topographiques, édaphiques et hydrologiques) afin de déterminer quelles variables prédisaient le mieux l’indice de qualité de station (IQS). Trois modèles ont été testés pour deux zones d’étude, soit le modèle « général », qui utilise les données dérivées de la cartographie disponible à échelle 1 / 20 000 pour l’ensemble du territoire forestier du Québec, le modèle général « simplifié » qui utilise l’information de la carte écoforestière plus la localisation des parcelles dans la zone générale et le modèle « LiDAR », qui utilise l’information des modèles numériques de terrain issus de survols LiDAR pour la zone du Québec possédant cette information. Bien que présentant un faible pouvoir prédictif, le modèle général présente une capacité de prédiction légèrement meilleure que les modèles déjà publiés. Une méthode est proposée afin de générer une carte de productivité pour la Réserve faunique du Saint-Maurice. Cette carte, superposée à la cartographie des contraintes d’implantation de zones d’intensification, a permis de déterminer que seul 0,18 % de la superficie totale de la réserve correspond à des zones de haute productivité (IQS > 12m) sans contrainte pour la plantation, soit les meilleures stations pour l’établissement de plantations d’épinettes blanches améliorées. Cependant, la majorité des superficies de la réserve (59,85 %) offre tout de même des zones avec une bonne productivité (IQS 8 - 12m) et aucune contrainte pour la plantation. / White spruce (Picea glauca (Moench) Voss) is one of the most important species for reforestation in Canada. Given its importance for Canada’s forest industry, white spruce is therefore the object of important genetic improvement programs in most provinces. To optimize the use of genetically improved spruce trees, better identification of reforestation sites would be desirable. To identify those sites, data from plantation inventories carried out by the government of Quebec were used, along with climatic, topographic, edaphic, and hydrological variables, to determine which variables best predicted site index. Three models were tested, namely the “general” model, which used data derived from the current mapping at a scale of 1 / 20,000 for the entire forest territory of Quebec, a model “simplified” that use the ecoforestry map information and the location of inventory plots and the “LiDAR” model, which used information from digital elevation models generated with LiDAR data for the area in Quebec with available information. Even if the predictive accuracy of the general model is low, it is slightly better than previously published studies. A methodology was proposed to generate a productivity map of the Saint-Maurice wildlife reserve. This map, overlapped with the map of plantation constraints, determined that only 0,18% of the total area of the reserve showed areas of high productivity (Site index > 12 m) without plantation constraints. However, the majority of the areas of the reserve (59,85%) still offer areas with good productivity (Site index of 8 to 12 m) and no constraints for planting.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2008. / Titre de l'écran-titre (visionné le 12 janvier 2009). Bibliogr.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2003. / Bibliogr. Publié aussi en version électronique.

L'obésité est de plus en plus décrite comme une maladie chronique, complexe et progressive caractérisée par une accumulation anormale ou excessive de graisses corporelles nuisibles à la santé. En plus d'entraîner des altérations métaboliques, physiques et psychologiques importantes, cette condition est associée à une fonction cognitive altérée et une augmentation du risque de maladies neurodégénératives. Afin d'améliorer la prise en charge de l'obésité et de développer des interventions individualisées, il s'avère essentiel de mieux comprendre les facteurs impliqués dans sa physiopathologie, dont l'implication du cerveau. Cet organe joue un rôle central dans la régulation de l'appétit, la prise alimentaire et la prise de poids. Des études d'imagerie par résonnance magnétique (IRM) ont montré des altérations au niveau de la matière grise et de la matière blanche cérébrales avec l'obésité. Ces altérations pourraient être induites par les nombreux désordres métaboliques associés à l'obésité. À l'inverse, ces altérations pourraient rendre un individu vulnérable à l'environnement actuel, ce qui favoriserait le gain de poids. Pour mieux comprendre les mécanismes impliqués dans les altérations cérébrales observées avec l'obésité, il est important de mieux caractériser les différences cérébrales et d'examiner leurs implications dans le développement et la progression de l'obésité. Le Chapitre 1 de ce mémoire présente les résultats d'une méta-analyse visant à examiner les altérations de l'intégrité de la matière blanche dans un contexte d'obésité. Nous avons montré que les individus avec obésité sont caractérisés par une réduction de l'intégrité de la matière blanche dans la partie antérieure droite du corps calleux, un faisceau qui relie les régions frontales impliquées dans les processus cognitifs. Des études futures sont nécessaires pour valider les mécanismes et vérifier si les altérations cérébrales associées à l'obésité sont permanentes ou si elles peuvent être renversées à la suite d'une intervention visant à améliorer la santé cardiométabolique. / Obesity is a chronic, complex and progressive disease characterized by an abnormal or excessive body fat accumulation that induces health issues. In addition to the well-known metabolic, physical and psychological alterations related to this disease, this condition is associated with impaired cognitive function and is a risk factor for neurodegenerative diseases. In order to improve the management of obesity and to develop individualized interventions, it is essential to better understand the factors involved in its physiopathology, including the involvement of the brain. This organ plays a central role in the regulation of appetite, food intake and weight gain. Magnetic resonance imaging (MRI) studies have shown alterations in the brain's grey matter and white matter with obesity. These brain abnormalities could be a consequence of the cardiometabolic alterations associated with obesity. Conversely, these brain differences might constitute risk factors for overeating and weight gain when individuals are exposed to favorable environmental or endogenous conditions. To better understand the mechanisms underlying brain alterations observed with obesity, it remains important to better characterize the brain differences and examine their implications in the development and progression of obesity. The Chapter 1 presents the results of a meta-analysis aiming to examine the most robust and reliable white matter integrity alterations with obesity. Our findings provide evidence that obesity is consistently associated with reduced white matter integrity in the genu of the corpus callosum, a region linking frontal areas involved in cognitive function. Future studies are needed to identify the mechanisms linking obesity with loss of white matter integrity and to verify if these brain alterations are permanent or whether they can be reversed after interventions targeting cardiometabolic health.

Proefschrift Universiteit Maastricht. / Auteursnaam op omslag: Birgitte Maessen-Visch. Met lit. opg. - Met samenvatting in het Nederlands.

Composée surtout de conifères, la forêt boréale est un important puits de carbone et représente la principale source de matière première pour la fabrication du papier et du bois d'œuvre à l'échelle mondiale. Toutefois, les changements climatiques affectent ce biome et menacent sa stabilité. Par ailleurs, le bois issu de cette forêt est de plus en plus utilisé comme matériau, car il est renouvelable et capable de stocker du CO₂. Le faible impact environnemental du bois en fait un matériau intéressant dans le contexte des changements climatiques. Cependant, pour que le bois soit aussi compétitif que d'autres matériaux tels que l'acier ou le béton, les producteurs doivent garantir la qualité du produit. Ainsi, plusieurs approches sont utilisées pour permettre le maintien d'un approvisionnement en bois ayant des propriétés physiques et mécaniques qui répondent aux attentes des utilisateurs. L'une des approches utilisées par les gestionnaires forestiers est le reboisement par sélection génétique des arbres. Cette méthode peut à la fois garantir le maintien d'une production de bois de qualité, une croissance rapide et une résistance accrue aux parasites. C'est dans ce cadre que se situe ce travail de thèse. Nous avons séparé les sources de variation et évalué le contrôle génétique de la densité du bois qui représente un caractère clé pour la qualité du bois. Ensuite, nous avons évalué l'effet de la sécheresse sur les propriétés et la conductivité spécifique du xylème par une expérimentation d'arrosage en serre sur des clones d'épinette blanche. Les caractères qui ont été étudiés sont la densité du bois, la croissance des arbres, la biomasse, la largeur et la longueur des trachéides et le nombre de ponctuations par trachéides. Le contrôle génétique sur la variation de ces caractères a été estimé par des mesures d'héritabilité. Les résultats du premier chapitre ont démontré que la variation moyenne de la densité du bois est principalement contrôlée par la génétique. Les programmes d'amélioration génétique pourraient donc sélectionner des arbres à partir de ce caractère. Les deux derniers chapitres ont mis en évidence que les clones utilisent différentes stratégies d'adaptation à la sécheresse et que certains sont moins sensibles que d'autres. Ces résultats indiquent qu'il existe un potentiel de sélection clonale pour l'augmentation de la résistance à la sécheresse chez les semis d'épinette blanche. L'interdisciplinarité de cette thèse permet de contribuer à l'avancée des connaissances fondamentales de la science forestière en plus d'apporter des résultats pratiques qui permettront d'orienter les efforts de sélection des arbres pour le reboisement. / Composed mostly of conifers, the boreal forest is an important carbon sink and is the main source of raw material for the manufacture of paper and lumber of worldwide. However, climate change is affecting this biome and threatening its stability. In addition, wood from this forest is used more and more as a material, because it is renewable and capable of storing CO₂. The low environmental impact of wood makes it an interesting material in the context of climate change. However, for wood to be as competitive as other materials such as steel or concrete, producers must guarantee the quality of the product. Thus, several approaches are used to allow the maintenance of a supply of wood having physical and mechanical properties which meet the expectations of the users. One of the approaches used by forest managers is reforestation by genetic selection of trees. This method can ensure both maintenance of quality timber production, rapid growth and increased resistance to pests. It is within this framework that this thesis work is situated. We separated the sources of variation and assessed the genetic control of wood density which is a key trait for wood quality. Next, we evaluated the effect of drought on the properties and specific conductivity of the xylem by a greenhouse watering experiment on white spruce clones. Traits that have been studied are wood density, tree growth, biomass, tracheid width and length, and number of pits per tracheid. The genetic control over the variation of these traits was estimated by heritability measurements. The results of the first chapter demonstrated that the average variation in wood density is mainly controlled by genetics. Genetic improvement programs could therefore select trees from this trait. The last two chapters have shown that the clones use different drought adaptation strategies and that some are less sensitive than others. These results suggest that there is potential for clonal selection for increasing drought resistance in white spruce seedlings. The interdisciplinarity of this thesis makes it possible to contribute to the advancement of fundamental knowledge of forest science in addition to providing practical results that will guide efforts to select trees for reforestation.

En contexte de changements climatiques anticipés, des épisodes de sécheresses de plus en plus intenses et fréquents affecteront la disponibilité en eau des espèces forestières boréales, poussant les améliorateurs des arbres à considérer l'adaptation aux stress hydriques comme une priorité. Nous avons utilisé un test comparatif de descendances d'épinette blanche (Picea glauca [Moench] Voss) de 19 ans issu de croisements polymixtes établi sur deux sites ayant subi des épisodes de sécheresses pour comparer le contrôle génétique et le potentiel d'amélioration pour la réponse à la sécheresse à ceux des aux caractères plus conventionnels liés à la croissance. Pour ce faire, nous avons utilisé l'approche de sélection par la génomique (SG) et celle de la sélection classique basée sur l'information du pedigree (SP). Le contrôle génétique pour les caractères de réponse à la sécheresse était un peu plus faible que pour ceux de la croissance, mais avec des gains génétiques estimés comparables, ce qui permet d'envisager l'utilisation de la SG dès le plus jeune âge. Nous avons observé des corrélations opposées sur les deux sites étudiés entre les caractères de résistance au stress hydrique et la croissance radiale des arbres, probablement parce que les épisodes de sécheresse n'étaient pas au même moment de la saison de croissance d'un site à l'autre. Toutefois, certains scénarios de sélection ont permis d'améliorer tous les caractères en sacrifiant très peu le gain en hauteur, qui est le caractère prioritaire ciblé pour cette espèce au Québec. Nos résultats suggèrent que l'intégration de la réponse à la sécheresse dans les programmes d'amélioration génétique de l'épinette blanche ne nécessite qu'un léger sacrifice pour les gains en croissance en hauteur, et que la précision au niveau des prédictions obtenues par l'approche de sélection conventionnelle ou par la génomique semble être négativement affectée par de plus faibles effectifs disponibles lors des analyses effectuées site par site lorsque les épisodes de stress hydriques varient d'un site à l'autre / In the context of anticipated climate change, increasingly intense and frequent episodes of drought will affect water availability for boreal tree species, prompting tree breeders to consider adaptation to water stress as a priority. We used a 19-year-old comparative test of white spruce (Picea glauca [Moench] Voss) polycross progeny established on two sites affected by drought episodes to compare the genetic control and the potential for improvement of drought response with those of more conventional growth traits. To do this, we used genomic selection (GS) based on genomic profiles and traditional selection based on pedigree information only (PS). The genetic control for drought-response traits was somewhat weaker than for growth traits, but with comparable estimated genetic gains, which makes it possible to consider the use of GS at an early age. The accuracy of predicted breeding values for drought response traits was only slightly lower than that for growth traits. We observed opposite correlations on the two sites studied between water stress resistance traits and tree radial growth, likely because the water stress episodes occurred at different times during the growth season between sites. However, some selection scenarios made it possible to improve all traits while sacrificing very little on height gain, which is the priority trait targeted for this species in Quebec. Our results suggest that integrating drought response into white spruce breeding programs would require only a slight sacrifice in height growth, but that the accuracy of predictions obtained by the genomic or the conventional approach is negatively affected by the lower numbers of trees in site-specific analyses when the water stress episodes are different from site to site.

L'utilisation de l'éclaircie commerciale (EC) permet de réduire la densité des arbres de façon à atténuer la compétition pour les ressources et à favoriser, par la suite, la croissance des arbres résiduels. Dans ce cadre, cette étude vise à mettre en évidence l'effet de différentes modalités de l'éclaircie commerciale sur une espèce indigène et largement répandue au Québec, l'épinette blanche (Picea glauca (Moench) Voss). L'objectif de ce présent manuscrit est de comparer la productivité des éclaircies commerciales hâtives et tardives appliquées selon trois modes d'application (par le haut, par le bas et neutre) et deux intensités de prélèvement (20 ou 33 % de la surface terrière initiale) dans une plantation d'épinette blanche. Pour y arriver, nous avons utilisé les données d'inventaires d'une expérience sylvicole qui a été établie en 2007 par la Direction de la recherche forestière (DRF) du ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs (MFFP) du Québec dans une plantation d'épinette blanche mise en terre en 1987 au nord-ouest de Rivière-à-Pierre. Le dispositif est composé de 65 placettes représentant 5 répétitions complètement aléatoires de 13 traitements d'éclaircie commerciale. Les mesures dendrométriques récoltées de 2007 à 2017 ont été complétées par des mesures de hauteur et de longueur de cime en 2021. Les données ont fait l'objet d'une analyse statistique en utilisant des modèles linéaires mixtes. Les résultats montrent qu'à l'échelle de la placette, les modalités appliquées ne diffèrent pas significativement entre elles en termes d'accroissement en volume marchand des peuplements. En effet, le taux de mortalité et l'accroissement en volume étaient similaires entre les placettes éclaircies et non éclaircies. À l'échelle de l'arbre, l'éclaircie a permis de réduire la compétition, surtout pour les petits arbres. Ceci a permis d'augmenter l'efficacité de la croissance et l'accroissement en volume marchand des petits arbres. Finalement, bien que l'épinette blanche ait réagi positivement aux traitements d'éclaircie commerciale, il n'a pas été possible d'identifier la meilleure modalité à appliquer. / Commercial thinning (CT) reduces tree density such that competition for resources between trees is reduced, which generally promotes the growth of residual trees. This study aims to compare the effect of different modalities of commercial thinning applied to a white spruce (Picea glauca (Moench) Voss) plantation, a species that is widespread and common in Canada. The main purpose of this document is to compare the productivity of early and late commercial thinning applied according to three modes of application (high, low and neutral) and two intensities (20 or 33% of the initial basal area) in a white spruce plantation. The experimental design of this silvicultural experiment was established in 2007 by the Direction de la recherche forestière (DRF) of the Ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs (MFFP) of Quebec, in a white spruce plantation established in 1987 at about 100 km northwest of Quebec City. The experimental design is composed of 65 circular plots within which 13 commercial thinning treatments were randomly applied 5 times. Usual inventory measurements were taken in these plots at 5-year intervals from 2007 to 2017 while we measured tree height and crown length in 2021. Mixed linear models revealed that at the plot level, tree mortality and volume growth rates were statistically equal among all treatments. At the tree level, the competition between trees was particularly reduced for small trees by the thinning treatments, which led to increases in their growth efficiency and merchantable volume. However, because of similar responses between treatments, we were unable to determine the thinning treatment that maximizes tree growth volume.

Les programmes d’amélioration génétique visent la sélection d’arbres supérieurs qui serviront à établir des plantations de haute productivité adaptées aux conditions climatiques actuelles et futures. Or, les conditions climatiques futures seront vraisemblablement différentes des conditions actuelles. En effet, selon le scénario d’émission A1B, défini par le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC), la concentration atmosphérique en CO2 pourrait doubler à 760 ppm d’ici 2100 et, au Canada, la température moyenne pourrait augmenter de 4,3 °C (GIEC 2007). À cet égard, les programmes de reboisement devraient tenir compte de ces changements climatiques en évaluant les réponses morpho-physiologiques des différentes sources génétiques de semences vis-à-vis des principales variables environnementales (CO2 et température) et de leur interaction. Dans une expérience en conditions contrôlées (température, CO2, humidité relative, lumière, photopériode, etc.), des plants d’épinette blanche, représentant les meilleures familles biparentales identifiées par le programme d’amélioration génétique du Québec, ont été soumis à une combinaison de deux régimes de températures (actuelles vs. futures prédites) et de deux régimes de CO2 (380 vs. 760 ppm) pendant leur seconde et leur troisième saison de croissance. La croissance des parties aériennes et des racines, ainsi que la nutrition minérale ont été évaluées à la fin de la deuxième et de la troisième saison de croissance. Des mesures d’échanges gazeux, de transpiration cuticulaire, de quantité de cire cuticulaire ainsi que de surface foliaire spécifique ont également été effectuées sur les plants âgés de trois ans. L’augmentation de la température et de la concentration en CO2 a eu peu d’effet sur les variables morpho-physiologiques des plants de deux ans (2+0) et de trois ans (3+0) d’épinette blanche. Ainsi, l’élévation seule de la température ou de la concentration en CO2 s’est traduite par une augmentation de la hauteur des plants (2+0) ainsi que du diamètre et de la masse sèche des racines des plants (3+0). Des différences entre les familles ont été observées pour la majorité des variables morpho-physiologiques des v plants (2+0) et (3+0), c’est-à-dire pour toutes les variables de croissance, la nutrition minérale, la transpiration ainsi que la conductance stomatique. Aucune interaction famille*traitement n’ayant été significative, les résultats de cette expérience indiquent que la performance relative entre les familles d’épinette blanche ne devrait pas être modifiée suite à une augmentation de la température et de la concentration en CO2. Nos résultats suggèrent que les meilleures familles actuellement sélectionnées dans le cadre du programme d’amélioration génétique de l’épinette blanche au Québec devraient maintenir leur performance supérieure en présence des conditions climatiques futures prédites. De plus, l’héritabilité familiale s’est révélée similaire et élevée (supérieure à 0,4) entre les traitements de température * CO2, ce qui signifie que les traitements n’ont pas eu d’impact sur la variabilité génétique entre les familles testées. / According to the A1B emissions scenario of the Intergovernmental Panel on Climate Change’s (IPCC) 2007 report, atmospheric CO2 concentration will double before 2100 and, in Canada, average temperatures could increase by 4.3 °C. In a growth chamber experiment, we subjected white spruce seedlings from the best performing full-sib families in Québec’s current tree breeding program to a combination of two temperature regimes (present day vs. anticipated future temperatures) and two levels of CO2 (380 vs. 760 ppm) during two growing seasons. The interaction between CO2 and temperature increases had no significant effect on growth characteristics, mineral nutrition, gas exchange and needle characteristics of seedlings at the juvenile stage. Furthermore, the relative performance between 20 families did not change, suggesting that they should maintain their superior performance under predicted future climate conditions.