Limitation of photosynthetic activity by CO2 availability in the chloroplasts of oak leaves from different species and during drought

Roupsard Olivier, Gross P., Dreyer Erwin. 1996. Limitation of photosynthetic activity by CO2 availability in the chloroplasts of oak leaves from different species and during drought. Annales des Sciences Forestières, 53 : 243-254.

Résumé : Des travaux récents suggèrent que les faibles niveaux d'assimilation de CO2 souvent observés chez les ligneux, en comparaison avec ceux d'autres plantes cultivées, seraient au moins partiellement dus à des limitations d'origine mésophyllienne, de l'entrée de CO2 dans les chloroplastes. Ces limitations s'additionneraient aux limitations d'origine stomatique. Nous avons testé cette hypothèse en déterminant les fractions molaires de CO2 dans les chloroplastes de feuilles de différentes espèces de chênes (Quercus petraea, Q robur, Q ilex) et comparé les résultats avec ceux d'un ligneux hautement productif (Populus euramericana). La procédure mise en oeuvre vise à estimer les fractions molaires de CO2 dans les chloroplastes à partir d'une analyse de la partition des flux d'électrons photosynthétique entre la carboxylation et l'oxygénation du RuBP par la Rubisco. Les étapes essentielles consistent: i) en une détermination des flux d'électrons à l'aide du rapport de fluorescence [delta]F/Fm' proportionnel à l'efficience quantique de la conversion de l'énergie lumineuse par le PS Il; ii) en une estimation de la fraction de ce flux utilisé pour la carboxylation de RuBP, par le biais des mesures d'assimilation nette de CO2 et de respiration; iii) en la dérivation des fractions molaires de CO2 dans les chloroplastes à partir du coefficient de spécificité de la Rubisco et du rapport des flux d'électrons utilisés pour la carboxylation et l'oxygénation du RuBP. Les résultats montrent que la fraction molaire de CO2 dans les chloroplastes ainsi déterminée représentait 35 à 45% de celle de l'atmosphère, et était beaucoup plus faible que celle qui est estimée dans les espaces intercellulaires (60 à 70% de celle de l'atmosphère). De plus, elle était d'autant plus faible que l'assimilation nette de CO2 était faible, suggérant ainsi que cette dernière pourrait être partiellement limitée par la disponibilité en CO2 aux sites de carboxylation. De plus, elle a fortement baissé lors d'une contrainte hydrique, suggérant que la disponibilité en CO2 est le principal facteur induisant la baisse de l'assimilation nette dans ces conditions. Ces résultats sont discutés en termes de contribution du mésophylle aux résistances à l'influx de CO2 vers les chloroplastes.

Mots-clés Agrovoc : Quercus, dioxyde de carbone, photosynthèse, stomate, conductance foliaire, chloroplaste, fluorescence, sécheresse, disponibilité d'élément nutritif

Classification Agris : F62 - Physiologie végétale - Croissance et développement

Auteurs et affiliations

• Roupsard Olivier, CIRAD-FORET-AGROFORESTERIE (FRA) ORCID: 0000-0002-1319-142X
• Gross P., INRA (FRA)
• Dreyer Erwin, INRA (FRA)

Source : Cirad - Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/543217/)

Métriques

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