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Issue
Ann. For. Sci.
Volume 53, Number 2-3, 1996
Page(s) 207 - 220
DOI http://dx.doi.org/10.1051/forest:19960204
Ann. For. Sci. 53 (1996) 207-220
DOI: 10.1051/forest:19960204

Stomatal conductance and xylem-sap abscisic acid (ABA) in adult oak trees during a gradually imposed drought

MB Triboulota, b, ML Fauveaua, b, N Brédaa, P Labelb and E Dreyera

a  Équipe bioclimatologie et écophysiologie, unité d'écophysiologie forestière, Centre de Nancy, Inra, 54280 Champenoux
b  Unité physiologie du développement, laboratoire d'amélioration des arbres forestiers, Centre d'Orléans, Inra, 45160 Olivet, France

Abstract - Thirty- to 40-year-old oak trees (Quercus petraea Matt Liebl and Q robur L) growing in a forest stand near Champenoux (Nancy, France) were submitted to an imposed drought in a lysimeter during two successive summers. Xylem sap was extracted from leafy twigs of two trees per species at regular intervals during the onset of drought, and of two controls in parallel. Predawn leaf water potential, soil water potential at different depths and midday stomatal conductance of sun-exposed leaves were recorded at the same pace. Concentrations of abscisic acid (ABA) and of the glucose ester of ABA (ABA-GE) were measured with an ELISA technique, after purification of the sap samples using high performance liquid chromatography (HPLC). Mean concentrations of ABA recorded in the absence of drought constraint were around 30 μmol m-3, independently from year and species, and 45 μmol m-3 for ABA-GE. No significant drought-related increase in either of these concentrations could be recorded while predawn leaf water potential dropped below-1.5 MPa, and stomatal conductance down to 10% of the values of controls. A good correlation between stomatal conductance and predawn leaf water potential was detected, and even a better one between stomatal conductance and soil water potential at 25 cm. It may be concluded from these results that, even if a close correlation exists between stomatal aperture and soil moisture, the existence of a root signalling process based solely on increased ABA or ABA-GE transport in the xylem sap may be questioned. Stomatal conductance under natural conditions is probably controlled by a rather complex chain of processes which has still to be elucidated.


Résumé - Conductance stomatique et acide abscissique dans la sève brute de chênes adultes au cours d'une sécheresse. Des chênes âgés de 30 à 40 ans appartenant aux deux espèces pédonculé et sessile (Quercus robur L et Q petraea Matt Liebl) ont été sélectionnés dans un haut perchis de la forêt domaniale de Champenoux (Nancy, France), et soumis à une sécheresse contrôlée dans une cuve lysimétrique au cours de deux étés successifs. De la sève brute a été extraite du xylème de rameaux feuillés à intervalles de temps réguliers pendant l'installation de la sécheresse, et sur des arbres témoins. Le potentiel hydrique de base, le potentiel hydrique du sol à différentes profondeurs et la conductance stomatique en milieu de journée ont été relevés sur les mêmes arbres. Les concentrations en acide abscissique (ABA) et en glucose-ester d'ABA (ABA-GE) ont été déterminées dans ces échantillons de sève à l'aide d'un dosage Elisa, après purification par HPLC. En l'absence de sécheresse, les concentrations moyennes en ABA étaient de l'ordre de 30 μmol m-3, et de 45 μmol m-3 pour l'ABA-GE. Ces concentrations étaient indépendantes de l'espèce et de l'année de mesure ; seules les concentrations en ABA-GE ont fortement augmenté d'une année sur l'autre. Aucune augmentation significative due à la sécheresse n'a pu être détectée, bien que les potentiels hydriques de base aient chuté jusqu'à des valeurs inférieures à -1,5 MPa, et que la conductance stomatique ait été réduite à 10 % des valeurs initiales dans certains cas. Une bonne corrélation entre conductance stomatique et potentiel hydrique de base a pu être mise en évidence. Cette corrélation a été améliorée en utilisant les valeurs de potentiel hydrique de sol à 25 cm de profondeur. Nous concluons que, même si une bonne corrélation existe entre conductance stomatique et humidité du sol, l'existence d'un signal racinaire sous la forme exclusive d'un transport d'ABA ou d'ABA-GE des racines vers les couronnes est peu probable. La conductance stomatique de chênes de grande taille poussant en conditions naturelles est vraisemblablement contrôlée par un processus complexe qui reste à préciser.


Key words: ABA / ABA-GE / drought / stomatal conductance / water stress / xylem sap / Quercus robur / Quercus petraea

Mots clés : ABA / ASA-GE / sécheresse / conductance stomatique / stress hydrique / sève brute / Quercus robur / Quercus petraea