Ann. For. Sci. 54 (1997) 447-462
DOI: 10.1051/forest:19970503

Self- and cross-pollination effects on pollen tube growth and seed set in holm oak Quercus ilex L (Fagaceae)

A Yacine^a and F Bouras<sup>b

a</sup>  Laboratoire de génétique et évolution des populations végétales, Université des sciences et technologies de Lille-1, 59655 Villeneuve d'Ascq cedex, France
^b  Département de foresterie, Institut national agronomique d'El-harrach, Algiers, Algeria

Abstract - Patterns of the self-incompatibility system have been more often described for hermaphroditic, entomophilous and short-lived plant species. Quercus ilex is a long-lived, monoecious, anemophilous and highly self-incompatible species. We used pollination experiments to investigate phenotypic responses of the self-incompatibility system. Flowers from 14 individuals of the same stand were hand-pollinated with self-pollen, cross-pollen from a single donor and a mixture of the two types. We observed a slower pollen tube growth and no or nearly no seed production after self-pollination. The more self-pollen tubes reach the style, the more flowers will stop their ovule development, resulting in a high flower abortion rate. In open pollination, pollen load is not a limiting factor, but incompatible pollen may reach stigma simultaneously or before compatible cross-pollen, which will induce an early abortion of flowers. When pollination is qualitatively and quantitatively effective, the regulation of seed production related to the resources availability acts by the late abortion of fruit.

Résumé - Effets de l'auto- et de l'allopollen sur la croissances des tubes polliniques et la production de fruits chez le chêne vert (Quercus ilex L). Les systèmes d'auto-incompatibilité ont été plus fréquemment étudiés chez des espèces hermaphrodites, entomophiles et à courte génération. Quercus ilex est une espèce monoïque anémophile et à longue génération. Des pollinisations contrôlées ont été réalisées pour l'analyse des réponses phénotypiques du système d'auto-incompatibilité. Des fleurs de 14 individus ont été pollinisées avec de l'autopollen, de l'allopollen simple donneur et un mélange d'auto- et d'allopollen. Nous avons observé une plus lente croissance des tubes polliniques et peu ou pas de production de fruits après autopollinisation. Plus le nombre de tubes d'autopollen atteignant le style est élevé, plus la proportion d'avortements précoces des fleurs sera importante. En pollinisation libre, le pollen n'est pas un facteur limitant, néanmoins si du pollen incompatible atteint le stigmate avant ou en même temps que de l'allopollen compatible, il peut diminuer significativement la production de fruits par un avortement précoce des fleurs. Quand la pollinisation est assurée par du pollen compatible, la régulation de la production de fruits, compte tenu de la disponibilité des ressources, s'opère par un avortement tardif des fruits.

Key words: self-incompatibility / pollen tube growth / seed set / Quercus ilex L

Mots clés : auto-incompatibilité / tube pollinique / production de fruits / Quercus ilex L