Forest genomics research and development in Canada: Priorities for developing an economic framework

Forest genomics is a relatively recent research field and is often poorly understood both by the public and forest managers. Genomics in forestry, an expansion of forest biotechnology, seeks to develop generalized technologies for use in industrial plantations and/or natural forests as well as within process optimization, product development and international trade facilitation. With such tools it is possible to address formerly intractable issues such as understanding the underpinnings of complex traits for conservation management purposes, improved use of forest trees as carbon sinks, feedstock for biofuels and “green chemistry” through deeper understanding and effective utilization of forests’ natural variation. Diverse end-users could benefit from genomics tools; for example, real-time detection and mapping of known and novel pathogens along with risk assessments to protect forest nurseries and natural forests from invasive pathogens and reduce economic losses associated with diseases. Since 2001, there has been approximately $123 million invested in Canadian forest genomics research; we thought it would be helpful to summarize projects in Canada and the USA and to identify research priorities and potential economic implications by: (a) developing a robust typology of forest sector genomics research relevant to Canadian application; (b) categorizing each initiative for its application potential (commercial, noncommercial); and, (c) demonstrating with silvicultural gain, insect resistance, and wood composition themes the application of modeling and economic analysis.

La génomique forestière est un domaine de recherche relativement récent et souvent mal compris tant du public que des gestionnaires forestiers. La génomique forestière, une extension de la biotechnologie forestière, cherche à développer des technologies généralisées pouvant servir en plantation industrielle ou encore dans les forêts naturelles tout aussi bien que dans les processus d'optimisation, le développement de produit et la facilitation du commerce international. Avec de tels outils, il est possible d'aborder des problèmes autrefois insolubles comme comprendre les fondements des traits complexes utilisés en gestion de la conservation ou une meilleure utilisation des forêts comme réservoirs de carbone, comme source de biocarburants et pour « la chimie verte » rendus possibles grâce à une compréhension plus poussée et une utilisation efficace de la variabilité naturelle au sein des forêts. Plusieurs utilisateurs pourraient utiliser à leur avantage les outils de la génomique; par exemple, pour détecter et cartographier en temps réel les pathogènes connus et nouveaux et faire une évaluation du risque afin de protéger les pépinières forestières et les forêts naturelles contre des pathogènes envahissants et réduire les pertes économiques associées aux maladies. Depuis 2001, environ 123 millions de $ ont été investis en génomique forestière au Canada; nous avons pensé qu'il serait utile de résumer les projets canadiens et états-uniens et d'identifier les priorités de recherche et les implications économiques potentielles avec: (a) le développement d'une typologie éprouvée des recherches en génomique forestière applicable au Canada; (b) la classification de chacun de ces projets en fonction de son utilisation potentielle (commerciale ou non-commerciale); et (c) de démontrer l'application de la modélisation et de l'analyse économique en montrant les gains possibles en sylviculture, en résistance aux insectes et en composition du bois.