Relations entre les traits morphologiques de la racine pivotante, la biomasse aérienne et la composition isotopique de carbone chez le carthame

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English. The Safflower (Carthamus tinctorius L.) is an annual plant of the composite family. As some plants of this family, safflower has significant potential for use as ruminants forage. In Mediterranean conditions, safflower can serve as a high quality pasture for sheeps. Safflower hayhas been successfully used as a sole food for dairy cows in late stage of gestation and was mentioned to improve the fertility of ewes, compared to alfalfa-cereals hay in Canada. In vivo digestibility and consumption of safflower forage were similar to those of a mixture of vetch-oats. Safflower is resistant to drought and salt stress, being thus a hardy plant that would be promising in the context of climate change. However there is little information about its characteristics that contribute to adaptation to drought. This could be related to its exceptionally long taproot that can reach 3.5 m. Other taproot characteristics could also play a role in adaptation to drought of this species but to our knowledge they have not yet been studied. This study was conducted to assess the relationships between taproot morphological traits, grain yield and water use efficiency (WUE) in safflower. A greenhouse trial was conducted using four safflower accessions with contrasting yield. A randomised complete block design was chosen including a typical (control) and a drought stress (withholding watering at the pre-flowering stage) treatments. The carbon isotope composition (δ13C) as an estimate of WUE, taproot diameter (DTR), the diameter and the number of secondary roots (DSR and NSR, respectively), biomass of the upper section of the taproot (BMTR-up) as well as aboveground biomass (BMA) and its components were measured. BMTR-up was the only taproot trait correlated to BMA (r= -0.43, p= 0.02) and to WUE (r = -0.58, p = 0.001). This finding suggests that selecting safflower for a lower biomass in the upper section of the taproot may lead to high WUE without affecting aboveground biomass.

French. Le carthame (Carthamus tinctorius L.) est une plante annuelle de la famille des composées. Comme certaines plantes de cette famille, le carthame a d’importantes potentialités comme plante fourragère pour les ruminants. Le carthame cultivé dans des conditions méditerranéennes, peut servir de pâturages de haute qualité pour les moutons. Le foin de carthame a été utilisé avec succès comme aliment unique pour les vaches laitières en fin de gestation et a été mentionné comme aliment qui améliore la fertilité chez les brebis, par rapport au foin luzerne-graminées au Canada. La digestibilité in vivo et la consommation de fourrage vert de carthame étaient similaires à celles d'un mélange de vesce-avoine. Le carthame est une plante résistante au stress hydrique et au stress salin, ce qui lui procure le statut d’une plante rustique qui serait prometteuse dans le contexte de changements climatiques. Cependant nous disposons de peu d’informations sur les caractéristiques qui contribuent à l'adaptation à la sécheresse du carthame. Celle-ci pourrait être liée à sa racine pivotante exceptionnellement longue, qui peut atteindre 3,5 m. Les autres caractéristiques de la racine pivotante pourraient jouer aussi un rôle dans l'adaptation à la sécheresse du carthame mais à notre connaissance, ces dernières n’ont pas encore été étudiées. Cette étude a été menée pour évaluer les relations entre les traits morphologiques de la racine pivotante, la productivité et l'efficacité d’utilisation de l'eau (EUE) chez le carthame. Un essai sous serre a été réalisé sur quatre accessions de carthame. L’essai s’est porté sur deux blocs aléatoires complets, un bloc comportant des plantes témoins et l’autre des plantes auxquelles un stress hydrique a été appliqué par arrêt d’arrosage au stade préfloraison. La composition isotopique du carbone foliaire (δ13C, en tant qu’indicateur de l'EUE), le diamètre de la racine pivotante (DTR), le diamètre et le nombre de racines secondaires (DSR et NSR, respectivement), la biomasse de la partie supérieure de la racine pivotante (BMTR-up), ainsi que la biomasse aérienne (BMA) ont été mesurés. BMTR-up était le seul trait de la racine pivotante qui était corrélé significativement, à la fois à la BMA (r = -0,43; p= 0,02) et à l’EUE (r = -0,58; p = 0,001). Cette constatation suggère que la sélection pour une plus faible BMTR-up chez le carthame pourrait conduire à la sélection d’une EUE plus élevée sans affecter la biomasse.