Modification of photosynthesis and growth responses to elevated CO2 by ozone in two cultivars of winter wheat with different years of release.

Biswas, D.K., Xu, H., Li, Y.-G., Ma, B.-L., et Jiang, G.M. (2013). « Modification of photosynthesis and growth responses to elevated CO2 by ozone in two cultivars of winter wheat with different years of release. », Journal of Experimental Botany, 64(6), p. 1485-1496. doi : 10.1093/jxb/ert005  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

On s’attend à ce que les effets bénéfiques de concentrations élevées de CO2 sur les végétaux soient compromis par les effets négatifs d’autres changements climatiques. L’effet modulateur de l’ozone (O3) sur la réaction à des concentrations élevées de CO2 chez des espèces végétales présentant des sensibilités différentes à l’O3 est toutefois mal connu. Un cultivar de blé d’hiver ancien (Triticum aestivum ‘Beijing 6’, tolérant à l’O3) et un cultivar de blé d’hiver moderne (T. aestivum ‘Zhongmai 9’, sensible à l’O3) ont été exposés à des concentrations élevées de CO2 (714 ppm) et/ou d’O3 (72 ppb, 7 h j-1) dans des enceintes ouvertes pendant 21 jours. Les effets des traitements sur les plantes ont été évalués en fonction des critères suivants : symptômes visibles sur les feuilles, mesures simultanées des échanges gazeux et de la fluorescence de la chlorophylle a, propriétés biochimiques in vivo et croissance. Nous avons constaté que les concentrations élevées de CO2 entraînaient une plus forte stimulation de la croissance chez le cultivar moderne, attribuée à un taux plus élevé de capture d’énergie et de transport des électrons comparativement à l’ancien cultivar. L’exposition à l’O3 a causé une réduction plus marquée de la croissance chez le cultivar moderne que chez le cultivar ancien en raison de l’absorption plus élevée d’O3 et de la perte plus importante sur le plan de l’efficacité du photosystème II (feuille mature) et de l’activité des cellules mésophylliennes (jeunes feuilles). Les fortes concentrations de CO2 ont entièrement protégé les deux cultivars des effets délétères de l’O3 lorsque les concentrations de CO2 et d’O3 étaient élevées. Le cultivar moderne a présenté une perte relative plus importante que l’ancien cultivar en termes de stimulation de la croissance causée par des concentrations élevées de CO2, en raison de l’absorption plus élevée d’O3 et de la photo-inhibition plus importante due à l’O3 lorsque les concentrations de CO2 et d’O3 étaient élevées. Selon nos résultats, il semblerait que la stimulation de la croissance causée par des concentrations élevées de CO2 chez le cultivar moderne, attribuée à un taux plus élevé de capture de l’énergie et de transport des électrons, puisse être compromise par l’absorption plus élevée d’O3 et la photo-inhibition plus importante due à l’O3 en cas d’exposition à des concentrations élevées de CO2 et d’O3.

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