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Abstract : Previously, a large intra-specific diversity and a tight genetic control have been shown for Δ13C carbon isotope discrimination in a pedunculate oak Quercus robur L. family, which is an estimator for intrinsic water use efficiency Wi, a complex trait defined as the ratio of net CO2 assimilation rate A to stomatal conductance for water vapour gs.* In the present study, twelve genotypes with extreme phenotypic values of Δ13C were selected within this family to i asses the stability of genotype differences across contrasting environments and for different measures Wi; ii quantify the relationship between Δ13C and Wi within this family; iii identify which leaf traits drive the diversity in Wi observed in this family. * Genetic variability of Δ13C and Wi was largely independent from different temporal integration scales and their correlation was found to be strong R2 = 88% for leaf sugars within this family.* Weak correlations between measures of Wi with estimators of photosynthetic capacity, suggest a minor role of the latter in the diversity of Wi.* However, the tight correlation between gs and Δ13C as well as Wi, and the related genotypic variation in stomatal density, suggest that the genotypic diversity in Wi within this pedunculate oak family might be due to differences in gs.

Résumé : Une large diversité intra-spécifique et un fort contrôle génétique ont été mis en évidence pour Δ13C discrimination isotopique du carbone dans une famille de chêne pédonculé Quercus robur L

Δ13C est un estimateur de l-efficience intrinsèque d-utilisation de l-eau Wi, un caractère complexe défini comme le rapport entre l-assimilation nette de CO2 A et la conductance stomatique pour la vapeur d-eau gs.* Douze génotypes présentant des valeurs phénotypiques extrêmes de Δ13C ont été sélectionnés dans cette famille pour i évaluer la stabilité des différences génotypiques dans des environnements contrastés et pour différents estimateurs de l-efficience d-utilisation de l-eau ; ii quantifier la relation entre Δ13C et Wi dans cette famille; iii identifier quels caractères foliaires sont impliqués dans la diversité de Wi observée dans cette famille.* La variabilité génétique de Δ13C et Wi était largement indépendante des différentes échelles d-intégration temporelles et leur corrélation était forte dans cette famille R2 = 88% lorsque Δ13C était mesuré dans les sucres foliaires.* Les faibles corrélations entre Wi ou Δ13C et des estimateurs de la capacité photosynthétique suggèrent un rôle mineur de celle-ci dans la diversité de Wi.* Par contre, la corrélation étroite entre gs et Δ13C ainsi que Wi et la variation génétique de la densité stomatique, suggèrent que la diversité génétique de Wi dans cette famille de chêne pédonculé est liée à des différences de conductance stomatique gs.

Mots-clés : carbon isotope discrimination intrinsic water use efficiency pedunculate oak stomatal conductance stomatal density-discrimination isotopique du carbone efficience intrinsèque de l-ullisation de l-eau clêne pedonculé conductance stomatique densité stomatique





Author: Magali Roussel Didier Le Thiec Pierre Montpied Nathalie Ningre Jean-Marc Guehl Oliver Brendel

Source: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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