THÉMATIQUE GÉNÉRALE

Les activités de recherche de notre laboratoire s’intègrent sous le thème de la Chaire de Recherche du Canada en génomique et conservation des ressources aquatiques. Plusieurs de ces travaux s’insèrent également dans la programmation scientifique de centres de recherche reconnus internationalement, Ressources Aquatiques Québec (RAQ, http://raq.uqar.ca/), Québec-Océan (Groupe interinstitutionnel de recherches océanographiques du Québec, http://www.quebec-ocean.ulaval.ca/) et ArcticNet (http://www.arcticnet.ulaval.ca/). De plus, en plus de nos projets principaux qui portent surtout sur l’étude d’organismes aquatiques, autant en eau douce qu’en milieu marin, nous collaborons avec plusieurs autres partenaires nationaux et internationaux sur des sujets aussi variés que la caractérisation de la diversité génétique des populations de cerfs de Virginie, l’estimation d’abondance chez l’ours noir, le déterminisme de la dispersion chez l’albatros hurleur.

Trois objectifs généraux sont suivis dans le cadre de la Chaire de recherche.

1) Le premier objectif est de générer des connaissances fondamentales sur les facteurs évolutifs régissant la diversité génétique des populations qui stimuleront la viabilité économique à long terme et la valeur sociale des espèces aquatiques dans trois domaines d’activité complémentaires : l’exploitation sportive ou commerciale par la pêche, la conservation de la biodiversité et l’aquaculture.

2) Le deuxième objectif est d’accroître la formation de biologistes, chercheurs et professionnels de recherche qui feront l’acquisition de connaissances à la fine pointe de domaines de recherche prioritaires au Canada, notamment en génomique évolutive et de la conservation ainsi qu’en bioinformatique.

3) Un troisième objectif est d’accroître la visibilité de la recherche universitaire auprès de la population et l’informer du rôle de la recherche en vue d’améliorer la gestion et la conservation des ressources naturelles.

Le caractère original de nos activités de recherche réside avant tout dans une approche intégrative combinant les domaines de la génomique quantitative et fonctionnelle, la génomique des populations, la bioinformatique, l’écologie et la physiologie. Nos activités de recherche intègrent des problématiques qui pouvaient être sources de conflits entre les différents acteurs car elles étaient considérées comme distinctes et sans réelles connexions. Par exemple, on retrouvait ce conflit dans les problématiques de pêches, aquaculture et conservation de la biodiversité. Notre approche repose sur la prémisse que ces trois secteurs font potentiellement face aux problèmes communs de l’érosion de la diversité génétique et du manque de connaissances fondamentales quant aux processus qui génèrent et maintiennent cette diversité, et doivent interagir pour permettre une gestion durable de la ressource.

TRAVAUX EN COURS DE RÉALISATION

Les travaux présentement en cours de réalisation se regroupent en six thématiques de recherche. Un résumé de chacun des projets spécifiques ainsi que les noms des collaborateurs impliqués sont présentés dans la section Personnel de ce site.

1) Contribuer à la compréhension des événements de divergence adaptative et de l'origine des espèces. Notre approche est multidisciplinaire et repose sur l'intégration des connaissances en écologie, physiologie, génomique de populations et génomique fonctionnelle. Le principal modèle étudié est le système du corégone (genre Coregonus, Salmonidae) qui présente des populations ayant des niveaux différents d'isolement reproductif et de spécialisation dans les niches écologiques.

2) Comprendre les adaptations aux activités humaines et leurs implications évolutives. Plus particulièrement, nous cherchons à élucider les changements génétiques causés par l'exploitation, les ensemencements, la domestication et les perturbations d'habitats, tel que la pollution ou encore la fragmentation des habitats. Encore ici, nos travaux reposent sur l'intégration des outils de génomique de populations et fonctionnelle, de la transcriptomique et de données écologiques et physiologiques. Les espèces principalement étudiées sont le saumon atlantique (Salmo salar), l'omble de fontaine (Salvelinus fontinalis), l’anguille d’Amérique (Anguilla rostrata) et la perchaude (Perca flavescens).

3) Déterminer la structuration génétique des populations et identifier des unités de bio-conservation par le biais de la génomique des populations. Nos travaux visent à identifier le rôle respectif des déterminismes écologiques (neutres et sélectifs) sur la variabilité génétique et phénotypique intra- et inter-population, et ce pour de nombreuses espèces incluant notamment le saumon atlantique (Salmo salar), l'omble de fontaine (Salvelinus fontinalis), l’anguille d’Amérique (Anguilla rostrata), le maskinongé (Esox masquinongy), le touladi (Salvelinus namaycush), le homard (Homarus americanus), ou le concombre de mer (Parastichopus parvimensis).

4) Elucider les bases moléculaires de différents processus écologiques (génomique écologique). Nos travaux appliquent les outils de génomique et transcriptomique sur des espèces non modèles afin d'identifier les bases moléculaires impliquées dans divers processus tels que l’adaptation locale, la divergence populationnelle, les impacts fonctionnels de l’hybridation, la résistance aux pathogènes ou encore l'adaptation aux contaminants. Les espèces étudiées sont l'anguille d’Amérique (Anguilla rostrata), l'anguille Européenne (Anguilla anguilla), le saumon atlantique (Salmo salar), l'omble de fontaine (Salvelinus fontinalis), et la perchaude (Perca flavescens).

5) Participer à l'identification des organismes à l'aide d'un code-barre génétique. Nos précédentes études en lien avec le Canadian Barcode of Life Network ont permis d'établir une base de données de code-barres génétiques permettant l'identification de tous les poissons d'eau douce d'Amérique du Nord. Cette base de données sert de référence pour les études d'ADN environnemental (ADNe) en développement au laboratoire qui ont pour objectif d'effectuer des suivis de biodiversité par description les communautés par méta-barcoding, par détection des espèces rares ou invasives, et par estimation d'abondance des espèces. Ces travaux impliquent aussi l’étude d’espèces animales invertébrées. Ces études sont réalisées avec plusieurs partenaires gouvernementaux ou privés. Un de nos projets en lien avec le programme ArcticNet et le Coastal SEES Collaborative Research Network a pour objectif de détecter les changements de biodiversité et l'introduction des espèces envahissantes dans les écosystèmes marins de l'Arctique.

6) Participer au développement d'une aquaculture sûre, sécuritaire et durable du saumon Coho (Oncorhynchus kisutch). Le projet EPIC4 (Enhanced Production in Coho : Culture, Community, Catch) financé par Génome Canada, Genome BC et Génome Québec a pour objectif de développer une nouvelle industrie d'aquaculture au Canada, une sécurité alimentaire et culturelle pour les communautés des Premières Nations, assurer de l'emploi et des revenus dans les communautés associées, rebâtir la pêche sauvage à l'aide d'un système d'écloserie efficace et de maintenir la variation génétique de l'espèce. A l'intérieur de ce projet multidisciplinaire qui met à profit l'utilisation des outils génomiques pour le développement de l'aquaculture et la gestion des populations du saumon Coho, notre principal objectif est d'identifier les variations génétiques entre les saumons provenant de différentes régions géographiques afin de faciliter la gestion du maintien de la variation génétique de l'espèce en définissant les unités de conservation. Nous participons aussi à l'évaluation de la capacité des écloseries à maintenir le saumon Coho et à en augmenter leur nombre. Ce vaste projet est réalisé en collaboration avec plusieurs partenaires privés canadiens et chiliens spécialisés en aquaculture et des partenaires universitaires et gouvernementaux, notamment Simon Fraser University, University of British Colombia, University of Victoria, Vancouver Island University, Universidad de Chile, la Pacific Salmon Foundation, Spring Salmon SP, Aquainnovo, Fisheries and Oceans Canada, Thermo Fisher, le RAQ, et l’IBIS.