Comment la phénologie affecte-t-elle l'accès à la ressource en eau chez les graminées pérennes ?

Marc Ghesquière (1) , Thierry Bourgoin (2) , Thierry Bariac (3) , Florence Volaire (4) , Jean-Louis Durand (1)

1 P3F - Unité de Recherche Pluridisciplinaire Prairies et Plantes Fourragères
2 AO - Agri Obtentions
3 iEES - Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris
4 CEFE - Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive

Deep water uptake by the rooting system is essential for drought tolerance in the grasses. In this frame, the Climagie project carried out a large survey of the genetic variability of phenology and how it impacts on drought tolerance through the rooting system. Experimental climate stresses were applied to various populations of Dactylis and Fescue, including Mediterranean origin as well as contrasting recombinant Festulolium populations. The genetic response was assessed by individual sampling and/or seed harvest in sward followed by direct comparison to the initial populations in nursery. The results show that phenology is a crucial trait for drought tolerance when morphogenesis cannot contribute per se to deep rooting as it does in tall fescue but not in Dactylis, which explains that early flowering populations of Dactylis emerged in Mediterranean area. The Festulolium population gave an instance that different genetic sources of drought tolerance are mobilized and cumulate their response after water deficit in summer.

L’accès à la ressource en eau par le système racinaire conditionne directement la tolérance à la sécheresse chez les graminées pérennes. Le projet Climagie a été l’occasion d’une large investigation de la variabilité génétique de la phénologie et de ses relations avec la tolérance à la sécheresse via le système racinaire. Pour cela, des stress climatiques ont été appliqués à des populations de fétuque et dactyle, d’origine tempérée et méditerranéenne, et issues de croisement interspécifique fétuque x ray-grass (Festulolium) diversement recombinées. L’évaluation de la réponse génétique a été réalisée par prélèvements d’individus ou récoltes de graines directement dans les peuplements, qui ont été ensuite comparés aux populations initiales dans des dispositifs en pépinière. Les résultats montrent que lorsque la morphogenèse ne permet pas de contribuer à un enracinement profond, la phénologie devient une variable critique de la réponse au déficit hydrique. Vis-à-vis de la fétuque élevée, les populations d’origine méditerranéenne de dactyle se démarquent par une extrême précocité de leur épiaison au printemps. En situation d’hybridation interspécifique, on observe que l’on peut obtenir une réponse génétique au déficit hydrique mobilisant simultanément des mécanismes de tolérance propres à chacune des espèces parentales.

Domaines: Sciences agricoles; Milieux et Changements globaux

Marc Ghesquière, Thierry Bourgoin, Thierry Bariac, Florence Volaire, Jean-Louis Durand. Comment la phénologie affecte-t-elle l'accès à la ressource en eau chez les graminées pérennes ?. Colloque présentant les méthodes et résultats du projet Climagie (métaprogramme ACCAF), Nov 2015, Poitiers, France. 223 p. ⟨hal-01233894⟩