Issue |
Ann. For. Sci.
Volume 63, Number 8, December 2006
|
|
---|---|---|
Page(s) | 833 - 842 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/forest:2006066 | |
Published online | 09 December 2006 |
DOI: 10.1051/forest:2006066
An analysis of ecophysiological responses to drought in American Chestnut
William L. Bauerlea, G. Geoff Wangb, Joseph D. Bowdena and Christina M. Hongca Department of Horticulture, Clemson University, Clemson, SC 29634-0319, USA
b Department of Forestry and Natural Resources, Clemson University, Clemson, SC 29634, USA
c Governors School of Math and Science, Hartsville, SC 29550, USA
(Received 24 January 2006; accepted 27 March 2006; published online 9 December 2006)
Abstract - With the anticipated reintroduction of blight resistant American chestnut
(Castanea dentata [Marsh.] Borkh.), it is important to understand physiological responses of
the species to various environmental stresses. To test the hypothesis that
instantaneous water use efficiency (WUE) of American chestnut
seedlings is increased by water stress, we measured gas exchange, leaf
optical properties, and growth of American chestnut seedlings under
well-watered and drought in both glasshouse and field conditions. Under
well-watered conditions, field grown seedlings had consistently higher
net photosynthesis (
) and leaf stomatal conductance (
) values than glasshouse seedlings. Under drought
conditions, both field and glasshouse grown seedlings responded with a
general increase in WUE
. Compared to well-watered conditions, drought
stress significantly reduced the amount of light absorption regardless of
growth environment. Under well-watered conditions, both field and glasshouse
grown seedlings had similar maximum net photosynthesis rate (
and
maximum rate of ribulose 1,5 bisphosphate regeneration (
; however,
maximum carboxylation (Vc
, CO2 compensation point (
),
carboxylation efficiency (CE), and dark respiration (R) were substantially
higher in the field grown seedlings. When WUE
values are compared to
those of prevailing deciduous hardwood species that now inhabit American
chestnuts once native range, we conclude that American chestnut has an
advantageous preadaptation to water stress that might be a key survival
determinant when it is reintroduced.
Résumé - Analyse des réponses écophysiologiques à la
sécheresse du châtaignier américain. Pour anticiper la réintroduction du
châtaignier américain (Castanea dentata [Marsh.] Borkh.) résistant à la
rouille, il est important de comprendre les réponses physiologiques de
cette espèce aux différents stress environnementaux. Pour tester
l'hypothèse que l'efficience instantanée de l'eau (WUE des
semis de châtaignier américain est augmentée par le stress
hydrique, nous avons mesuré les échanges gazeux, les
propriétés optiques des feuilles et la croissance de semis bien
alimentés en eau et de semis soumis à une sécheresse
élevés en serre et en conditions extérieures. Dans le cas d'une
bonne alimentation en eau, les semis poussant à l'extérieur ont eu
constamment des valeurs plus élevées de photosynthèse nette (
) et de conductance foliaire (
) que
celles des semis élevés en serre. Dans le cas de semis soumis à
la sécheresse, les semis élevés en serre et ceux élevés
en extérieur répondent par un accroissement général de
WUE
. Comparativement aux conditions de bonne alimentation hydrique, la
sécheresse réduit significativement la quantité de lumière
absorbée indépendamment des conditions environnementales. En
condition de bonne alimentation hydrique, les semis élevés en serre
et en extérieur ont un taux maximum de photosynthèse nette
(
) et un taux maximum de régénération du ribulose 1,5
biphosphate (
similaires ; toutefois, le maximum de carboxylation
(Vc
), le point de compensation du CO2 (
), l'efficience de
carboxylation (CE), et la respiration obscure (R) étaient beaucoup plus
élevés chez les semis poussant en extérieur. Lorsque les
valeurs de WUE
sont comparées avec celles de feuillus
caducifoliés courants qui habitent maintenant la région naturelle du
châtaignier américain, nous concluons que le châtaignier
américain a une avantageuse préadaptation au stress hydrique qui
pourrait être une clé déterminante pour sa survie quand il sera
réintroduit.
Key words: leaf conductance / net photosynthesis / water-use efficiency
Mots clés : conductance foliaire / photosynthèse nette / efficience d'utilisation de l'eau
Corresponding author: bauerle@clemson.edu
© INRA, EDP Sciences 2006