Impact of a discontinuity in the canopy on the dispersal of corn pollen | Effet d'une discontinuité du couvert végétal sur la dispersion efficace du pollen

Section 1. Dispersion du pollen

National audience

English. "Modelling of pollen dispersal appears necessary to assess the impact of transgenic crops in agro-ecosystems. Indeed pollen dispersal is a major component of geneflow and will therefore determine both cross-pollination levels between fields and from fields to potential related species. Numerous pollen dispersal experiments have therefore been published in the last ten years. Published pollen dispersal experiments on corn are seldom (Bateman (1947) reanalysed by Tufto et al. (1997), Klein et al. (2003)). For our part, the AGPM (a French technical institute of corn) performed a first experiment on corn in 1998 to measure its efficient pollen dispersal. The experimental design was a central plot of blue grain corn surrounded by classical yellow corn. The development of quasi-mechanistic dispersal models made it possible to derive individual dispersal functions from the results of these experiments (Klein et al. 2003). The knowledge of such a function makes it possible to predict cross-pollination rates between two adjacent corn fields (Angevin et al. 2001; Lavigne et al. 1996; Lavigne et al. 1998; Tufto et al. 1997). However, these models were developed for a continuous corn canopy (the all area modelled is covered with corn plants) and it is probable that discontinuities in the canopy will result in modifications of the individual dispersal function. Indeed, corn is wind pollinated and air movement differs within and outside fields (Mc Cartney 1997; Wilson et al. 1982). Two experiments were therefore performed in 2000 to measure pollen dispersal over a discontinuity in the canopy and results were compared to expected dispersal patterns over a continuous canopy to estimate the impact of such a discontinuity on efficient dispersal.

French. Des expérimentations réalisées en 1998 par l'AGPM ont permis de mesurer la dispersion efficace du pollen de maïs en conditions climatiques réelles en utilisant une parcelle de plantes contenant un marqueur dominant (ici une coloration en bleu du grain) située au sein d'un champ de plantes ne contenant pas le marqueur. Ces expérimentations, accompagnées d'une modélisation mécaniste de la fonction de dispersion du pollen, avaient permis d'ajuster des modèles de dispersion sur les données observées (Klein, 2000 ; Klein et al., 2003). Il est alors possible de réaliser des prédictions de taux de pollinisations croisées entre deux parcelles de maïs sur la base de ces résultats (Angevin et al., 2001). Cependant, tout ce travail a été réalisé en milieu continu (c'est-à-dire pour un champ entièrement couvert de maïs) et il est très probable qu'une discontinuité du couvert végétal implique une modification de la fonction de dispersion pour cette espèce. La dispersion est en effet anémophile et la structure des écoulements d'air est fondamentalement différente à l'intérieur d'une parcelle de maïs et en dehors de celle-ci. Des expérimentations ont donc été réalisées en 1999 et 2000 pour mesurer la dispersion du pollen de maïs en présence d'une discontinuité du couvert végétal et pour vérifier dans quelle mesure celle-ci est effectivement différente de la dispersion en milieu continu. Nous présentons, dans une première partie, les résultats des expérimentations de 2000, conduites dans deux champs de maïs avec deux types de discontinuités du couvert végétal (tournesol ou trèfle). Dans une seconde partie, nous présentons quelques prédictions réalisées pour ces expérimentations en utilisant les modèles ajustés sur des données de dispersion en milieu continu ainsi que des données météorologiques acquises indépendamment.