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Issue
Ann. For. Sci.
Volume 50, Number Supplement, 1993
Genetics of oaks
Page(s) 48s - 60s
DOI http://dx.doi.org/10.1051/forest:19930704
Ann. For. Sci. 50 (1993) 48s-60s
DOI: 10.1051/forest:19930704

A comparison of photosynthetic responses to water stress in seedlings from 3 oak species: Quercus petraea (Matt) Liebl, Q rubra L and Q cerris L

D Epron, E Dreyer and G Aussenac

Laboratoire de bioclimatologie et d'écophysiologie forestières, INRA Nancy, Champenoux, 54280 Seichamps, France

Abstract - Photosynthetic responses of oak seedlings (Quercus petraea, Q rubra and Q cerris) to drought were investigated using gas-exchange and chlorophyll fluorescence. Decreases in predawn leaf water potential (ψwp) led to pronounced reductions in both stomatal conductance (gw) and net CO 2 assimilation rate (A). In contrast, the maximal photochemical efficiency of photosystem II (PS II) measured predawn (Fv/Fm) remained unaffected until complete cessation of CO2 assimilation. Responses of PS II photochemical efficiency (ΔF/Fm') to increasing photon flux density (PFD) were determined for leaves of both control and water-stressed seedlings. Drought resulted in a stronger reduction of ΔF/Fm. at a given PFD in Q rubra and Q petraea, but not in Q cerris, and led to an overreduction of the primary electron acceptor pool (decrease in photochemical quenching, qp). Such behavior could explain the observed increase in sensitivity to photoinhibition when these 2 species were water-stressed. In contrast, drought did not promote such an increase in the susceptibility of Q cerris leaves to photoinhibition.


Résumé - Comparaison de la réponse au déficit hydrique de la photosynthèse de semis de 3 espèces de chêne : Quercus petraea (Matt) Liebl, Q rubra L et Q cerris L. La réponse de la photosynthèse à la sécheresse a été étudiée sur des semis de chêne (Quercus petraea, Q rubra et Q cerris) par des mesures d'échange gazeux et de fluorescence de la chlorophylle. La diminution du potentiel hydrique de base (ψwp) a entraîné une réduction importante de la conductance stomatique (gw) et de l'assimilation nette de CO 2 (A). Par contre, l'efficience photochimique maximale du PS II mesurée en fin de nuit (F v/Fm) n'a pas été affectée tant qu'un arrêt complet de l'assimilation de CO2 n'était pas intervenu. Des réponses de l'efficience photochimique du PS II (ΔF/Fm') à une augmentation de la densité de flux quantique (PFD) ont été établies pour des feuilles de semis irrigués et soumis à sécheresse. Le déficit hydrique a entraîné une plus forte réduction de ΔF/F m' à un PFD donné pour Q rubra et Q petraea, s'accompagnant d'une plus forte réduction du pool d'accepteurs primaires d'électrons (diminution du quenching photochimique, qp). Ce comportement pourrait expliquer l'augmentation de la sensibilité à la photo-inhibition des feuilles des plants soumis à sécheresse de ces 2 espèces. Au contraire, la sécheresse n'a pas entraîné de différence de réduction du pool d'accepteurs primaires d'électrons, ni de la sensibilité à la photo-inhibition des feuilles de Q cerris.


Key words: chlorophyll fluorescence / oak / photosynthesis / drought / photoinhibition

Mots clés : fluorescence de la chlorophylle / chêne / photosynthèse / sécheresse / photo-inhibition