Publications du Service canadien des forêts

Genetic variation and control of chloroplast pigment concentrations and related needle-level traits in Picea rubens, Picea mariana, and their hybrids: moisture and light environmental effects. 2009. Barsi, D.C.; Major, J.E.; Mosseler, A.; Campbell, M. Trees 23: 555-571.

Année : 2009

Disponible au : Centre de foresterie de l'Atlantique

Numéro de catalogue : 30081

La langue : Anglais

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Résumé

La concentration et la proportion des divers pigments chlorophylliens, la concentration d’azote (N) et la morphologie des aiguilles sont des facteurs de croissance importants. Nous avons étudié ces facteurs chez des épinettes (genre Picea) issues de divers types de croisements contrôlés et réparties en cinq classes d’indice d’hybridation, depuis les sujets purs d’épinette noire (Picea mariana (Mill.) B.S.P., ou PM) jusqu’aux sujets purs d’épinette rouge (Picea rubens Sarg., ou PR). Nous avons cultivé tous les sujets dans des conditions contrôlées d’éclairement et d’humidité. En moyenne, par rapport au PR, le PM présentait une concentration totale de chlorophylle (CHL) plus élevée de 10 % mais des rapports CHLa/CHLb et CHL/ caroténoïdes (CAR) moins élevés. La concentration de N était de 1,75 % chez le PM et de 1,60 % chez le PR. Le PM présentait le plus faible rapport carbone (C) / N (29,7) tandis que le PR avait un des plus élevés (32,3). Fait à noter, il n’y avait aucune différence de superfi cie foliaire spécifi que entre les divers indices d’hybridation. La plupart des caractères liés aux pigments chlorophylliens, au C et au N semblaient suivre une hérédité additive, puisqu’ils présentaient une relation quasi linéaire avec l’indice d’hybridation, du PM au PR. Cependant, une analyse parentale nous a permis d’établir que les concentrations totales de CHL et de CAR ainsi que le rapport CHL/CAR étaient soumis à un effet signifi catif du parent mâle ainsi qu’à des effets non signifi catifs du parent femelle et de l’interaction mâle × femelle. Chez les sujets ayant le PM comme parent mâle, les concentrations de CHL et de CAR étaient supérieures de 15,1 et 9,6 %, respectivement, à celles observées chez les sujets ayant le PR ou un hybride comme parent mâle; un facteur génétique sous- jacent semble donc être hérité du parent mâle. Une fois les différences de N prises en compte, l’analyse de covariance (ANCOVA) a révélé que les semis cultivés au soleil renfermaient 22,2 % ou 300 mg g-1 moins de CHL que ceux cultivés à l’ombre et que ceux cultivés en conditions de sécheresse renfermaient 6,7 % ou 100 mg g-1 plus de CHL que ceux cultivés en milieu irrigué. Parmi tous les traitements, c’est la présence combinée de soleil et de sécheresse qui a donné les plus faibles concentrations de CHL et de N ainsi que le plus faible rapport CHL/CAR; les sources multiples de stress semblent donc avoir un effet additif. Nous avons également observé un effet signifi catif de l’interaction entre indice d’hybridation et éclairement, lequel effet était associé à des changements de rang. Les concentrations de CHL et de N étaient les plus faibles chez le PR cultivé au soleil, tandis qu’elles étaient parmi les plus fortes chez le PR cultivé à l’ombre. Lorsque soumis à un éclairement élevé, à une sécheresse prononcée ou à une combinaison de ces conditions, le PR est désavantagé sur le plan de la compétition par rapport au PM et à la plupart des hybrides. La répartition de l’épinette rouge est donc fortement limitée par les occasions de succession résultant de certaines pratiques d’exploitation forestière courantes, dont la coupe à blanc. Par conséquent, il faudra modifi er les pratiques sylvicoles et restaurer le fonds génétique de l’épinette rouge pour que cette espèce puisse conserver la place qu’elle occupe dans le paysage du nord-est de l’Amérique du Nord.