Evaluation de la sensibilité des deux génotypes de peupliers en réponse à l’ozone

Les deux génotypes de peupliers euraméricains, Populus x canadensis (Populus nigra x deltoides), ont été sélectionnés dans des pays différents. Le génotype Robusta est une sélection française ancienne (1895), dont l’usage en sylviculture est pratiquement abandonné (Marron, 2003). Le génotype Carpaccio est issu d’une sélection italienne relativement récente (reçu à l’Association FOrêt-CELlulose (AFOCEL) en 1976). Il n’existe cependant aucune information disponible concernant d’éventuelles surfaces plantées de ce génotype. Des différences de résistance aux pathogènes ont été observées entre les deux génotypes, Robusta y étant plus sensible que Carpaccio (www.agriculture.gouv.fr). Dans la littérature scientifique, les deux génotypes ont été étudiés séparément en réponse à la sécheresse et à l’O3. Robusta est d’ailleurs qualifié de génotype « efficient » pour la fermeture des stomates en réponse au déficit hydrique (Ridolfi & Dreyer, 1997). Le génotype Carpaccio, quant à lui, a été récemment étudié en réponse à la sécheresse (Cohen et al., 2010; Durand et al., 2019b) et est plutôt considéré comme étant « tolérant » au déficit hydrique. Vis-à-vis de l’O3, Robusta a été qualifié de « tolérant » comparé à un clone de Populus nigra (Van Hove et al., 2001, 1999). Ce génotype a également été classé « tolérant » comparé à 9 autres génotypes de peupliers, car il maintient une photosynthèse relativement importante avec une fermeture moyenne des stomates sous O3.

 Par contre, lors d’études réalisées au sein du laboratoire pendant les thèses de A. Dghim (2012) et J. Dumont (2013), Robusta fut retenu comme sensible compte tenu de la chute des feuilles et de l’apparition de nécroses sur les plus âgées d’entre elles lors d’une exposition à 120 ppb O3, et ce de manière plus précoce que le génotype Carpaccio exposé aux mêmes concentrations (Dghim, 2012). La rapidité de fermeture des stomates était également un critère pris en compte pour classer ce dernier génotype comme plus résistant que Robusta. En effet, Carpaccio tend à fermer plutôt et de manière plus importante ses stomates. Par la suite, une étude approfondie de la dynamique de réponse des stomates pointa une vitesse de réponse plus lente pour Robusta comparé à Carpaccio (Dumont et al., 2013). Cette réponse est également associée chez Carpaccio à une plus forte corrélation entre l’augmentation de l’activité de la PEPC et l’activité de deux NADP-déshydrogénases. Il a été avancé qu’une plus forte activité des déshydrogénases NADP‐dépendantes pourrait être mise en relation avec le maintien d’un niveau plus élevé en NADPH chez Carpaccio (Dghim et al., 2013). Il en résulterait un meilleur apport de pouvoir réducteur pour la détoxication notamment pour alimenter le cycle ascorbate-glutathion. Une augmentation important de la biosynthèse du glutathion a été également montrée chez le génotype Carpaccio (Dumont et al., 2014b).

Différence de croissance des deux génotypes de peuplier

Indépendamment de la dose d’O3, les deux génotypes présentent une différence importante de croissance en hauteur : Carpaccio croît plus rapidement que Robusta, à raison de 38 cm en 12 jours contre 25 cm pour Robusta (Figure 24, A). La différence de croissance en diamètre de la tige est, elle, moins importante entre les deux génotypes et il existe une variabilité biologique importante. Le diamètre de Carpaccio est supérieur en moyenne de 1 mm à celui de Robusta au temps 0 (Figure 24, B). Pour les deux génotypes, la croissance de la tige, en diamètre et en hauteur, n’est pas affectée significativement par les différentes doses d’O3. Par contre, les différentes doses d’O3 sont responsables d’un décalage temporel de la chute de feuilles (Figure 24, C). À 200 ppb, le nombre de feuilles tombées au cours de l’expérimentation est plus important chez Robusta que Carpaccio (moyenne de 9 vs 4), tandis qu’à 150 ppb, la chute de feuilles est plus importante chez Carpaccio (14 vs 7). À 120 et 80 ppb, la réponse est identique entre les traitements et entre les génotypes (Figure 24, C). Les différentes doses d’O3 sont également responsables d’une diminution de la biomasse des feuilles et des tiges, à la fois pour Robusta et Carpaccio. À partir de la concentration 150 ppb, la biomasse diminue de plus de 20 % par rapport au contrôle (Tableau 4). À 150 ppb, Carpaccio est plus impacté que Robusta pour la perte de masse des feuilles (- 29 % vs – 21 %, respectivement). A l’inverse, la diminution de biomasse des tiges est supérieure pour Robusta que pour Carpaccio (- 18 % vs – 13 %, respectivement). A 200 ppb, la diminution de biomasse des feuilles et des tiges est de l’ordre de 30 % pour Carpaccio. Pour Robusta, elle est de – 20 % pour les feuilles et nulle pour les tiges.