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Comparative drought responses of Quercus suber seedlings of three Algerian provenances under greenhouse conditions

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Pour citer ce document :
URI: http://hdl.handle.net/2042/64280
Title: Comparative drought responses of Quercus suber seedlings of three Algerian provenances under greenhouse conditions
Author: Daoudi, Henia; Derridj, Arezki; Hannachi, Lynda; Mévy, Jean Philippe
Abstract: Le Chêne-liège est une espèce typiquement méditerranéenne présentant un intérêt économique et écologique. L’existence de mécanismes de tolérance à la sécheresse estivale méditerranéenne chez cette espèce a été démontrée par de nombreuses études réalisées, essentiellement en Europe. Cependant, ces dernières années, d’autres études ont montré que les mécanismes de tolérance diffèrent entre les provenances. Le comportement des provenances algériennes de Chêne-liège a été le sujet de très peu d’études. L’Algérie, étant un pays plus aride que les pays européens, ses provenances pourraient montrer des différences de comportement par rapport aux provenances européennes. L’objectif de ce travail est l’étude de la réponse à une sécheresse estivale des plantules originaires de trois provenances algériennes caractérisées par des étages bioclimatiques différents : Azazga (subhumide), Jijel (humide) et M’Sila (semi-aride). Un arrêt d’arrosage a été appliqué aux plantules, cultivées de façon homogène en serre, pendant 10 semaines, de fin-juin à mi-septembre, pour simuler la sécheresse estivale méditerranéenne. Le statut hydrique et des paramètres morphologiques et biochimiques ont été évalués chez les plantules arrosées (témoins) et non arrosées (stressées) et les taux de survie des plantules non arrosées ont été déterminés pour les trois provenances. Les résultats ont révélé des différences de comportement entre les trois provenances dans les deux conditions d’arrosage et de non arrosage. Dans les conditions d’arrosage, les plantules originaires de M’Sila ont montré la teneur relative en eau la plus élevée ainsi que la meilleure croissance. L’arrêt d’arrosage, ayant provoqué une diminution significative des teneurs en eau du sol, a provoqué une réduction de la teneur relative en eau et de la croissance (hauteur et diamètre de la tige) des plantules originaires de Jijel et d’Azazga alors que seul le diamètre des tiges était réduit chez les plantules originaire de M’Sila. Les feuilles des plantules originaires du site le plus aride, M’Sila, ont montré des modifications morphologiques et physiologiques considérées comme étant des stratégies d’adaptation à la sécheresse : une faible surface foliaire spécifique, une diminution des teneurs en Chlorophylle a, pour éviter une absorption excessive de l’énergie lumineuse, une diminution des teneurs en amidon, une accumulation des protéines, des sucres et de la proline afin de permettre un ajustement osmotique et une augmentation du δ13C pour une meilleure utilisation de l’eau. Dans les conditions de non arrosage, les plantules d’Azazga ont montré un comportement intermédiaire entre les plantules originaires de Jijel et de M’Sila. Cependant, contre toute attente, les plantules de M’Sila ont montré le plus faible taux de survie, le meilleur taux de survie étant enregistré pour les plantules d’Azazga. Les écotypes étudiés dans ce travail montrent donc des traits fonctionnels différents pouvant être liés aux conditions environnementales des provenances. Malgré le faible taux de survie des provenances du milieu le plus aride on peut penser qu'elles constituent de bons candidats, sur le long terme, en matière de reboisement dans le contexte du changement climatique global.Cork oak (Quercus suber L.) is one of the most representative Mediterranean forest species that is well studied in Europe and recognized as drought tolerant. While many studies showed that differences exist in drought tolerance mechanisms among provenances, few reports exist on drought responses of Algerian Q. suber seedlings. The present study investigates summer drought behaviour of seedlings originating from three Algerian provenances: from humid (Jijel), sub humid (Azazga) and semi-arid (M’Sila) Mediterranean areas. The summer conditions were simulated by stopping irrigation of the seedlings grown homogenously in greenhouse during 10 weeks from last June to mid-September. Water status, morphological and biochemical parameters were evaluated in watered (control) and non-watered seedlings and survival rate of non-watered seedlings was determined for the three provenances. The results showed differences between seedlings behaviour of the three provenances in watered and non-watered conditions. In watered conditions, M’Sila seedlings showed the highest Relative Water Content and the highest growth. In non-watered conditions, the reduction of soil water content had negative effect on the Relative Water Content and growth (height and shoot diameter) of the seedlings of Jijel and Azazga provenances. Only the stem basal diameter was reduced in the seedlings of M’Sila provenance. Leaves of M’Sila non irrigated seedlings, originating from the drier site (semi-arid), showed morphological and physiological modifications that are known as drought adaptive strategy: low Specific Leaf Area, decrease in Chlorophyll a contents thus avoiding excessive absorption of light energy, a decrease in starch content, an increased accumulation of proteins, sugars and proline. An increase in leaves δ13C was also obtained suggesting a more efficient water use. Azazga seedlings showed an intermediate behaviour between M’Sila and Jijel seedlings in drought conditions. However, contrary to expectation, survival rate was lowest for M’Sila and highest for Azazga seedlings. The ecotypes studied in this work exhibited different functional traits related to the environmental conditions of the original provenance. Despite the low survival rate of provenances from the most arid environment, they are thought to be suitable candidates in long-term for reforestation in the context of global climate change.
Publisher: Société nationale de protection de la nature et d'acclimatation de France, Paris (FRA)
Date: 2018

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