Université d'Orléans

Ecophysiologie

Etude de la variabilité génétique pour l'efficience d'utilisation de l'eau

et pour la tolérance à la sécheresse

L. Bouyer, F. Brignolas*, M. Feinard-Duranceau, R. Fichot,  I. Le Jan, C. Vincent-Barbaroux

* contact : franck.brignolas@univ-orleans.fr

L’axe écophysiologique de l’équipe s’intéresse aux relations entre productivité, efficience d’utilisation de l’eau et tolérance à la sécheresse chez les peupliers. Depuis 2007 nous nous intéressons également aux facteurs écophysiologiques qui pourraient être impliqués dans les mécanismes de régénération naturelle du peuplier noir en France et en Italie. 

A l’heure actuelle, plus de 90 % des peupliers commercialisés sont cultivés sur des terrains bien alimentés en eau. De ce fait, leur sélection a porté sur 2 critères, leur niveau de productivité et plus récemment, leur niveau de tolérance à certains agents pathogènes tels que les rouilles foliaires. Les modifications climatiques globales prévues pour ce siècle devraient se traduire par des étés plus secs et plus chauds, comparables à celui observé en 2003. Ce réchauffement climatique devrait impliquer une chute substantielle de la production de bois, au moins dans la moitié ouest de la France et devrait concerner particulièrement les espèces à courtes rotations telles que les peupliers. Une façon de limiter la chute de production de bois que nous devrions subir est de sélectionner dès maintenant des hybrides capables de produire du bois à moindre coût en eau, autrement dit des hybrides efficients pour l’utilisation de l’eau. Par ailleurs, il est indéniable que la demande en bois de peuplier ne cesse de croître au niveau de l’Europe ; la France étant le premier exportateur, nous devons d’ores et déjà réfléchir à une façon raisonnable d’augmenter la production et donc d’étendre les plantations. Si nous ne voulons pas faire des ripisylves françaises de simples peupleraies monotones, une alternative raisonnable consisterait à étendre la populiculture à des zones hors-vallées, là où la disponibilité en eau peut devenir ponctuellement un facteur limitant. L’extension de la populiculture à ces zones nécessite donc la sélection d’hybrides capables de limiter l’impact de contraintes hydriques ponctuelles et modérées sur la production de bois, autrement dit des génotypes tolérants la sécheresse. Il apparaît donc un besoin de clones efficients pour l’utilisation de l’eau et tolérants la sécheresse. Nos collègues généticiens ont bien identifié ce besoin et expriment la volonté d’intégrer parmi leurs critères de sélection classiques ces 2 nouveaux critères. Dans ce contexte, nos objectifs sont les suivants : 1- Existe-t-il chez le peuplier une variabilité génétique significative pour l’efficience d’utilisation de l’eau et la tolérance à la sécheresse ? 2- Existe-t-il des liens entre productivité, efficience d’utilisation de l’eau et tolérance à la sécheresse ? 3- existe-t-il des marqueurs simples, utiles à la sélection de génotypes productifs, efficients pour l’utilisation de l’eau et tolérants à la sécheresse ?

PeupleraieBords de Loire

Peupleraie d'hybrides commerciaux du Moulin de Bariteau (Indre et Loire) et régénération naturelle du peuplier noir en bords de Loire (Loiret)

Nous disposons aujourd’hui d’indicateurs foliaires fiables, héritables et non inter-corrélés de la productivité, de l’efficience d’utilisation de l’eau et de la tolérance à la sécheresse telle que nous l’avons définie préalablement dans le cadre des hybrides cultivés pour leur bois (Marron et al., 2005 ; Monclus et al., 2005 ; Monclus et al., 2006). Nous montrons à partir de plançons cultivés en pépinière et recépés annuellement : 1/ que la surface foliaire totale ainsi que la surface de la feuille la plus grande sont des indicateurs fiables et héritables de la biomasse aérienne de la plante estimée en fin de saison de végétation ; 2/ que la discrimination isotopique vis-à-vis du 13CO2 est un indicateur fiable et héritable de l’efficience intrinsèque de l’utilisation de l’eau ; 3/ que le rapport des surfaces foliaires mesurées en conditions hydriques optimales et limitantes en eau est un indicateur fiable du niveau de tolérance à la sécheresse des génotypes, lui-même estimé par le rapport des biomasses aériennes mesurées sur les parcelles irriguées et non irriguées en fin de saison de végétation.

Collectes sève et feuillesCollectes de sève élaborée et de feuille