Ecophysiological Processes characterizing the Carbon Partitioning between Sources and Sinks in the Fruit-bearing Branch of Apple : Elements for a Functional-Structural Plant Model
Etude des processus écophysiologiques caractérisant la distribution du carbone entre les sources et les puits au sein de la charpentière du pommier. Eléments pour un modèle fonction-structure
Résumé
The synthesis and the transport of carbon in apple are basedon a whole host of complex and interlaced mechanisms thatdepend on endogenous and exogenous factors. An approachthat combines the ecophysiological characterisation with theuse of a Functional-Structural Plant Model (FSPM) representsan interesting method in this fi eld of research, inasmuch assuch an FSPM allows integrating the topology and the geometryof the plant and its constituting organs with the entiretyof factors involved in assimilation as well as water andcarbon transport. The present study has contributed to thebetter understanding of the source-sink relations characterizingthis system but also to the elaboration of a multi-scaledFSPM. First, the development of models for the prediction ofthe architecture of different shoot types in apple from simplevariables provides a novel way to simplify the simulationof theinitial structure of branches but also to quantify leaf area in arobust manner. Second, the creation of a network of correlationsamong morphometric variables of the different organsformed by the mixed bud of apple clearly shows the functionalrelations among the spur organs. In the end, the study ofsource-sink relations at the branch scale has allowed, on theone hand, to characterize the regulation of net photosynthesisas a function of a changed source/sink ratio but also asa function of leaf type and, on the other hand, to shed somelight on the infl uence that the competition among fruits hason increasing sink strength and thus regulating the leaf
La synthèse et le transport du carbone chez le pommier repose sur un ensemble de mécanismes complexes et imbriqués dépendants de facteurs endogènes et exogènes. Uneapproche combinant une caractérisation écophysiologique et l’utilisation d’un modèle structure-fonction de la plante (Functional-Structural Plant Model, FSPM) présente un moyenintéressant pour ce champ de recherche dans la mesure où un modèle structure-fonction permet d’intégrer la topologie et la géométrie de la plante et de ses différents organes à l’ensemble des facteurs impliqués dans l’assimilation et le transport du carbone et de l’eau. Le travail présenté ici a contribué à la compréhension des relations sources-puits mais égalementà l’élaboration d’un modèle FSPM à plusieurs niveaux. Premièrement, le développement de modèles de prédiction de l’architecture des différentes pousses du pommier à partir de variables simples apporte un moyen novateur pour simplifier la simulation de l’architecturedes branches mais égalementpour quantifi er de façon robuste la surface foliaire. Deuxièmement,l’établissement d’un réseau de corrélations entrevariables morphométriques des différents organes issus dubourgeon mixte met en évidence les organes les plus connectésà l’échelle du spur. Enfi n, une étude des relations sourcespuitsà l’échelle de la branche a permis, d’une part, une caractérisationde la régulation de la photosynthèse nette desfeuilles en réponse à des changements dans le ratio sources/puits mais aussi en fonction des types de feuilles et, d’autrepart, à mettre la lumière sur l’infl
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