Variability of water-use efficiency in a pedunculate oak (Quercus robur L.) family : physiological and/or anatomical causes - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2008

Variability of water-use efficiency in a pedunculate oak (Quercus robur L.) family : physiological and/or anatomical causes

Variabilité intraspécifique de l'efficience d'utilisation de l'eau dans une famille de chêne pédonculé (Quercus robur L.) : causes physiologiques et/ou anatomiques

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Abstract

Pedunculate oak is a species that shows a large intraspecific variability of water-use efficiency (WUE). The genetic determinism of WUE in this species has been demonstrated. WUE is a complex trait which is defined at a leaf level as the ratio of net CO2 assimilation rate (A) on stomatal conductance for water vapor (gs). This ratio -estimated with carbon isotope composition of organic matter ([delta exponent 13]C)- is therefore influenced by numerous physiological or anatomical traits that influence A (chlorophyll content, thickness of leaf tissue) or gs (stomatal density...). The comparison of genotypes belonging to a same full-sib family of pedunculate oak, in non-limiting conditions, for these foliar traits has shown that the variability of WUE in this family was linked to the variability of gs instead of photosynthetic capacity. To go further, a study has been done on the possibility to use the variations of the isotope composition of oxygen ([exponent 16]O/[exponent 18]O) of leaf water and leaf organic matter to decompose the differences in water-use efficiency in its photosynthetic and transpiratory components. The results of this study has shown that the [exponent 18]O signature coulb be used as a proxy for gs for pedunculate oak, but only in controlled conditions, and after amelioration of organic matter extraction procedures.
Le chêne pédonculé est une espèce présentant une forte variabilité intra-spécifique d'efficience d'utilisation de l'eau (WUE) dont le déterminisme génétique a été démontré. WUE est un caractère complexe qui, à l'échelle foliaire, est défini par le rapport entre le taux d?assimilation nette de CO2 (A) et la conductance stomatique pour la vapeur d'eau (gs). Ce rapport - estimé par la composition isotopique en [exposant 13]C de la matière organique ([delta exposant 13]C)- est influencé par une multitude de facteurs physiologiques et structuraux qui conditionnent A (quantité de chlorophylle, épaisseur des différents tissus?) et gs (densité stomatique...). La comparaison pour ces traits foliaires de génotypes issus d'une même famille de plein-frères de chêne pédonculé, en conditions non-limitantes, a permis de montrer que la variabilité de WUE, dans cette famille, était surtout liée à gs et non aux capacités photosynthétiques. Pour approfondir ce travail, une étude a été menée sur la possibilité d'utiliser les variations de composition isotopique en oxygène ([exposant 16]O/[exposant 18]O) de l'eau foliaire et de la matière organique foliaire pour décomposer des différences d'efficience d'utilisation de l'eau en composantes photosynthétiques et transpiratoires. Les résultats de cette étude laissent envisager la possibilité d'utiliser l'outil isotopique [exposant 18]O comme estimateur de gs chez le chêne pédonculé, mais seulement en conditions contrôlées, et après améliorations des techniques d'extractions de la matière organique.
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Identifiers

  • HAL Id : tel-02821453 , version 2
  • PRODINRA : 46337

Cite

Magali Roussel. Variabilité intraspécifique de l'efficience d'utilisation de l'eau dans une famille de chêne pédonculé (Quercus robur L.) : causes physiologiques et/ou anatomiques. Biologie végétale. Université Henri Poincaré - Nancy 1, 2008. Français. ⟨NNT : 2008NAN10090⟩. ⟨tel-02821453v2⟩
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