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Pourquoi les feuilles de Sorghum Bicolor s'enroulent-elles ?


Dans A level Bio aujourd'hui, nous avons parlé de l'acide abcésique en tant qu'hormone du stress et de sa capacité à réduire le potentiel osmotique autour des cellules de garde pour fermer les stomates.

Ma question est, l'acide abscésique dans les feuilles de sorgho bicolor est-il responsable de sa capacité à s'enrouler en manque d'eau ?


Les endophytes de la mangrove : une riche source de substances bioactives

2.4 Endophytes

Les endophytes sont classés en différents types en fonction de leur origine et de leur source. Les endophytes procaryotes comprennent à la fois les types bactériens et actinomycètes. Certains des groupes d'endophytes eucaryotes sont les champignons endophytes des dicotylédones, d'autres endophytes fongiques systémiques, les champignons endophytes des lichens, les endophytes fongiques des bryophytes et des fougères, les endophytes fongiques de l'écorce des arbres, les endophytes fongiques du xylème, les champignons endophytes des racines et les champignons endophytes des galles et kystes ( Stone et al., 2000 ). L'association des plantes et des microbes existe depuis l'évolution des groupes supérieurs de plantes dans l'environnement. Dans diverses études, il a été observé que les endophytes envahissent les tissus végétaux à travers des plaies ou des ouvertures ou par l'utilisation d'enzymes hydrolytiques. Dans certains cas, les bactéries endophytes pénètrent à travers les tissus racinaires pour atteindre le xylème ( Sturz et Nowak, 2000 ). Au cours de l'évolution des endophytes et des plantes hôtes, les souches endophytes se sont acclimatées à des conditions environnementales extrêmes et pourraient subir des variations génétiques qui conduisent à leur capacité à synthétiser certains composés phytochimiques ( Stierle et al., 1993 ).

Les endophytes sont bénéfiques pour les plantes car ils améliorent la physiologie des plantes hôtes. Les plantes avec endophytes sont considérées en meilleure santé que les plantes sans eux ( Waller et al., 2005 ). Les endophytes sécrètent diverses cytokines, phytohormones et plusieurs autres composés favorisant la croissance des plantes qui augmentent directement ou indirectement la croissance des plantes hôtes, rendant ainsi les endophytes bénéfiques pour les plantes. Les souches endophytes augmentent l'absorption des nutriments par les hôtes, contribuant ainsi au maintien du rapport carbone:azote:oxygène:phosphore (C:N:O:P) ( Reis et al., 2000 Lyons et al., 1990 Guo et al. ., 2000 ). Selon des rapports antérieurs, les bactéries endophytes isolées des plantes ont joué un rôle important dans l'augmentation de la croissance des plantes. Les endophytes améliorent la résistance des plantes hôtes dans des conditions environnementales extrêmes ( Surette et al., 2003 ).


L'Institut de recherche sur la création

Le sorgho est une culture vivrière importante en partie en raison de son extrême tolérance à la sécheresse. Cette caractéristique en fait un modèle idéal pour démontrer comment les entités biologiques sont capables de suivre en continu les changements environnementaux. Une nouvelle étude fait un grand pas en révélant certains mécanismes sous-jacents à la tolérance à la sécheresse. Il montre que lorsque l'eau est rare, le sorgho manipule radicalement l'expression de ses gènes liés à la photosynthèse et sa relation avec les champignons sur ses racines.

Nelle Varoquaux et une grande équipe travaillant sous la direction d'Elizabeth Purdom de l'Université de Californie à Berkeley, ont publié leurs conclusions dans les Actes de la National Academy of Sciences. 1 Dans une étude sur le terrain d'une durée de 17 semaines, ils ont cultivé deux ensembles de sorgho (Sorghum bicolor) reflétant deux génotypes différents et les ont soumis à un stress de sécheresse avant et après la floraison. L'équipe a collecté des échantillons hebdomadaires de feuilles et de racines. Les chercheurs ont développé des procédures sur le terrain pour congeler rapidement les échantillons. Dans leur laboratoire, ils ont séquencé l'ARN messager (les produits de gènes actifs) pour produire un ensemble de données de près de 400 transcriptomes (le profil d'ARN des plantes au moment du prélèvement). À partir de là, ils ont compilé un profil moléculaire de la réponse à la sécheresse au cours de la saison de croissance.

Remarquablement, les chercheurs ont trouvé,

Un U.C. Le communiqué de presse de Berkeley a coïncidé avec la publication des résultats scientifiques. Il résumait l'importance de la recherche de leur faculté, en disant : " Une nouvelle étude publiée cette semaine dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences fournit le premier aperçu détaillé de la façon dont la plante exerce un contrôle exquis sur son génome et active et désactive certains gènes à le premier signe de pénurie d'eau&rdquo l'ajout de&ldquotla plante module l'expression d'un total de 10 727 gènes&hellip.&rdquo 2

Ce que ces chercheurs n'ont pas rapporté, ce sont les éléments du système adaptatif au sein du sorgho qui lui permettent d'exercer un contrôle exquis sur ses éléments du génome et du système de gestion qui sont identiques aux systèmes conçus par l'homme et remplissant des fonctions similaires. Il est évident que les sorgho sont spécifiquement équipés de capteurs qui détectent la sécheresse. De plus, un contrôle exquis inné indique la présence d'algorithmes logiques innés pour régir et réguler les réponses qui se traduisent par une expression ciblée et non aléatoire des bons gènes.

L'adaptation à la sécheresse du sorgho ne se limite pas à régler l'expression de ses traits. Comme l'ICR l'a signalé précédemment, les plants de sorgho ne s'adaptent pas isolément aux conditions de sécheresse. Le sorgho réagit en conjonction avec la vie microbienne du sol entourant sa masse racinaire. 3 Le sorgho a directement modifié les conditions environnementales autour de ses racines, ce qui a entraîné une modification de la composition des bactéries du sol. La communauté microbienne modifiée a facilité une augmentation de la masse racinaire qui a aidé le sorgho à faire face aux défis de la sécheresse.

Varoquaux et son équipe ont également étudié les effets de la sécheresse sur les champignons mycorhiziens à arbuscules (MA), qui, en l'absence de sécheresse, sont abondamment concentrés autour des racines du sorgho travaillant en symbiose. Pendant la sécheresse, certains des gènes spécifiquement modifiés par le sorgho ont modifié cette relation symbiotique en régulant à la baisse les voies métaboliques. Cette régulation à la baisse semble refléter la disponibilité réduite de produits échangeables entre le sorgho et les champignons. Les chercheurs ont conclu,

Les relations étroites et coopératives sont invariablement expliquées par les évolutionnistes comme étant dues à une &ldquoco-évolution,&rdquo &ldquoco-option,&rdquo ou des &ldquoconvergentes évolutions».&rdquo Ces récits monotones sont très satisfaisants car ils semblent à la fois banals et imaginaires. Cependant, l'étude de Varoquaux confirme davantage la théorie de la conception biologique développée par l'ICR. 4 Cette théorie émet l'hypothèse que les fonctions biologiques seront expliquées avec précision par des modèles développés en utilisant des principes d'ingénierie. Une autre hypothèse est que l'étude des pratiques d'ingénierie humaine informera avec précision les prédictions de la recherche biologique et orientera les chercheurs vers des caractérisations précises des phénomènes.

La réponse du sorgho à la sécheresse correspond au modèle d'adaptation basé sur l'ingénierie de l'ICR appelé suivi environnemental continu (CET) qui s'attend à ce que les organismes suivent les changements environnementaux à l'aide de systèmes similaires aux systèmes de suivi des humains. 5 Le fait que le sorgho possède des capteurs pour détecter la sécheresse, possède des mécanismes logiques innés pour "exercer un contrôle exquis sur son génome" et exprimer des réponses ciblées renforce le modèle CET. 2 Que les réponses du sorgho peuvent être caractérisées comme rapides et reproductibles&mdash la manière dont les solutions conçues sont généralement caractérisées&mdash ajoute une confirmation supplémentaire.

Le second modèle prédit l'existence de systèmes d'interface innés inhérents aux créatures. 6 Cette attente est basée sur le principe d'ingénierie selon lequel pour que deux entités indépendantes fonctionnent ensemble, elles doivent être connectées par une interface. Le fait que le sorgho modifie spécifiquement l'expression de certains gènes, que les champignons MA répondent d'une manière bénéfique aux deux, et que la relation soit facilement réversible lorsque la sécheresse se termine, indique le fonctionnement des trois éléments du système d'interface : mécanismes d'authentification, régulation protocoles et un support commun.

L'ICR ouvre la voie pour changer fondamentalement notre approche de la biologie et la compréhension des phénomènes biologiques. Pour ce faire, nous introduisons un cadre théorique au sein de la discipline de l'ingénierie. Ce cadre formule des programmes de recherche pour définir clairement les principes d'ingénierie qui expliquent le fonctionnement des fonctions biologiques le long du continuum biologique du niveau moléculaire au niveau écosystémique. Cette approche montre un niveau de conception plus élevé qui démontre une prévoyance significative et un contrôle de conception étendu et, ainsi, plus de gloire au Créateur de la Nature, le Seigneur Jésus.


Variétés d'ouverture et de fermeture des fleurs

Les structures de reproduction des Angiospermes diffèrent considérablement et il n'est donc pas surprenant que le mécanisme d'ouverture des fleurs varie également considérablement. Plusieurs catégories peuvent être distinguées sur la base de la mécanique de l'ouverture des fleurs ( Sigmond, 1929une, b, 1930une, b Reid et Evans, 1986).

Premièrement, selon les espèces, l'ouverture peut concerner le développement des tissus adjacents à la fleur, par exemple, l'ouverture peut nécessiter la croissance du pédicelle, comme chez plusieurs espèces des Iridacées ou elle peut nécessiter une séparation forcée ou une abscission des parties couvrantes, comme les bractées ou les sépales. Dans certaines fleurs, par exemple dans Oenothera spp., les sépales sont reliés par un mécanisme semblable à une fermeture à glissière par lequel les cellules aux bords des sépales sont enchevêtrées. En raison de la force des pétales en croissance, cet enchevêtrement est rompu et les pétales sont soudainement libérés. Chez plusieurs autres espèces, les bords des sépales sont étroitement maintenus ensemble par des crêtes, qui retardent également l'ouverture jusqu'à ce que les pétales en croissance surmontent leur résistance. Cela se traduit également par une ouverture rapide ( Sigmond 1929une, 1930une). Au moins trois types d'abscission des tissus adjacents peuvent être distingués. (1) La zone d'abscission est à la base d'une bractée ou d'un sépale. (2) L'abscission d'un couvercle, horizontalement, sur toute sa circonférence. La couverture peut être un tissu mou, semblable à un sépale, comme dans certaines espèces des Papaveraceae, ou plus ligneuse comme dans Eucalyptus. (3) Séparation des cellules qui se traduit par une fente verticale d'une structure de couverture sépale, comme dans plusieurs Papaveraceae.

Deuxièmement, l'ouverture dépend des mouvements des pétales, dont au moins quatre types peuvent être distingués. (1) L'ouverture est due à une accumulation d'ions réversible, et indépendamment de la croissance de l'allongement (2) elle dépend de la mort cellulaire dans une zone spécifique du pétale (3) elle est due à la perte d'eau pendant la journée et au remplissage pendant la nuit et (4) il dépend de la croissance différentielle.

Ces quatre types d'ouverture de fleurs seront discutés plus loin. Les caractéristiques d'ouverture qui ont été mentionnées ne s'excluent pas mutuellement. L'abscission des parties couvrantes, ou la croissance du pédicelle, par exemple, se produit souvent en combinaison avec la croissance différentielle des pétales.

La fermeture des fleurs peut être due à une croissance différentielle ou à des changements de turgescence réversibles, mais elle peut également se produire à cause de la perte de turgescence due à la sénescence. Dans ce dernier cas, la fermeture sera définitive. Les pétales tombent généralement après la sénescence, mais le délai entre la sénescence et l'abscission varie considérablement selon les espèces. Chez plusieurs espèces, les fleurs ne se ferment jamais, car les pétales s'abscisent lorsque la fleur est encore ouverte.


Matériaux et méthodes

Construction de RTx7000 NILs contenant de l'ADN BTx642 des loci stay-green

La construction de NIL RTx7000 contenant un ou plusieurs des Stg loci de BTx642 a été décrit en détail par Harris et al. (2007). En bref, la source BTx642 de stay-green est dérivée de IS12555, une race locale de durra d'Éthiopie ( Borrell et al., 2000a). Les plantes F1 d'un croisement entre BTx642 et RTx7000 ont été rétrocroisées avec RTx7000 soit quatre (séries BC4, 6000 NIL) soit six (séries BC6, 2000 NIL) et les descendances de chaque rétrocroisement ont été criblées pour la présence de Stg loci (Harris et al., 2007). Les plantes sélectionnées ont ensuite été autofécondées pour créer des lignées BC4F2-4 ou BC6F2-4. Bien que la plupart des expériences contenaient de nombreux génotypes, seules les données sur quatre RTx7000 NIL, chacune ne contenant que soit le Stg1 NUL (6078-1), Stg2 NUL (2219-3), Stg3 NIL (2290-19), ou Stg4 NIL (6085-9), plus les deux parents (RTx7000 et BTx642) sont rapportés ici. Harris et al. (2007).

Expériences sur le terrain

Les détails de la plupart des expériences sur le terrain sont donnés dans Borrell et al. (2014). En résumé, quatre expériences sur le terrain ont été menées dans deux endroits de la ceinture céréalière nord-est de l'Australie : Biloela (BIL : 24° 24′ S, 150° 30′ E altitude 175 m) dans le centre du Queensland, et Warwick (WAR : 28° 12′ S , 152° 06′ E élévation 480 m) dans le sud-est du Queensland. Les noms des expériences sont construits par une combinaison d'emplacement (BIL, WAR), d'année (par exemple 09 pour 2009) et de la manière dont les expériences ont été menées (par exemple FLD pour le terrain). Des expériences sur le terrain ont été utilisées pour évaluer les effets de Stg QTL sur la phénologie, le développement de la canopée, l'utilisation de l'eau par les cultures et le rendement en grains (tableau 1).

Un résumé des paramètres clés évalués dans cet article pour une gamme d'expériences au champ, de lysimétrie et en potGLAA, surface foliaire verte à l'anthèse GN, nombre de grains GNPP, nombre de grains par panicule GS, taille de grain GY, rendement en grain HD, traitement haute densité HW , traitement à hautes eaux LD, traitement à basse densité LS, taille des feuilles LW, traitement à basses eaux RHI, indice de récolte de racines RM, masse racinaire SI, indice stomatique (abaxial) T, transpiration T/LA, transpiration par unité de surface foliaire TL , tallage VPD, déficit de pression de vapeur.

Expérimentez. Date de semis. Traitement de l'eau . VPD. Densité des plantes. Génotypes évalués. Dynamique de la canopée. Dynamique des racines. Utilisation de l'eau. Etat hydrique de la plante . Rendement en grains et composants .
BIL02FLD 18 février 2002 LW, HW Ambiant Standard BTx642, RTx7000, Stg1, Stg2, Stg3, Stg4GLAA, TL
GUERRE04FLD 11 décembre 2003 LW Ambiant HD, LD RTx7000, Stg1, Stg2, Stg3GLAA, TL, LS GY, GN, GNPP, GS
GUERRE05FLD 21 janvier 2005 LW Ambiant HD, LD RTx7000, Stg1, Stg2, Stg3, Stg4GLAA, TL, LS T T/LA GY, GN, GS
GUERRE05FLD 7 janvier 2005 HW Ambiant HD, LD RTx7000, Stg1, Stg2, Stg3, Stg4GLAA, TL, LS SI GY
GUERRE06FLD 25 janvier 2006 LW, HW Ambiant HD, LD RTx7000, Stg1GLAA, TL, LS
GUERRE06LYS 25 février 2006 HW Meugler LD RTx7000, Stg1, Stg2, Stg3, Stg4GLAA, TL, LS T T/LA
GUERRE07LYS 22 février 2007 HW Haute LD RTx7000, Stg1, Stg2, Stg3, Stg4GLAA, TL, LS T T/LA
GUERRE08POT 7 décembre 2007 HW Ambiant LD Stg4 population à cartographie précise GLAA, TL, LS RM, RHI
GUERRE10POT 10 décembre 2009 HW Ambiant LD RTx7000, Stg1GLAA, TL, LS
Expérimentez. Date de semis. Traitement de l'eau . VPD. Densité des plantes. Génotypes évalués. Dynamique de la canopée. Dynamique des racines. Utilisation de l'eau. Etat hydrique de la plante . Rendement en grains et composants .
BIL02FLD 18 février 2002 LW, HW Ambiant Standard BTx642, RTx7000, Stg1, Stg2, Stg3, Stg4GLAA, TL
GUERRE04FLD 11 décembre 2003 LW Ambiant HD, LD RTx7000, Stg1, Stg2, Stg3GLAA, TL, LS GY, GN, GNPP, GS
GUERRE05FLD 21 janvier 2005 LW Ambiant HD, LD RTx7000, Stg1, Stg2, Stg3, Stg4GLAA, TL, LS T T/LA GY, GN, GS
GUERRE05FLD 7 janvier 2005 HW Ambiant HD, LD RTx7000, Stg1, Stg2, Stg3, Stg4GLAA, TL, LS SI GY
GUERRE06FLD 25 janvier 2006 LW, HW Ambiant HD, LD RTx7000, Stg1GLAA, TL, LS
GUERRE06LYS 25 février 2006 HW Meugler LD RTx7000, Stg1, Stg2, Stg3, Stg4GLAA, TL, LS T T/LA
GUERRE07LYS 22 février 2007 HW Haute LD RTx7000, Stg1, Stg2, Stg3, Stg4GLAA, TL, LS T T/LA
GUERRE08POT 7 décembre 2007 HW Ambiant LD Stg4 population à cartographie précise GLAA, TL, LS RM, RHI
GUERRE10POT 10 décembre 2009 HW Ambiant LD RTx7000, Stg1GLAA, TL, LS

Un résumé des paramètres clés évalués dans cet article pour une gamme d'expériences au champ, de lysimétrie et en potGLAA, surface foliaire verte à l'anthèse GN, nombre de grains GNPP, nombre de grains par panicule GS, taille de grain GY, rendement en grain HD, traitement haute densité HW , traitement à hautes eaux LD, traitement à basse densité LS, taille des feuilles LW, traitement à basses eaux RHI, indice de récolte de racines RM, masse racinaire SI, indice stomatique (abaxial) T, transpiration T/LA, transpiration par unité de surface foliaire TL , tallage VPD, déficit de pression de vapeur.

Expérimentez. Date de semis. Traitement de l'eau . VPD. Densité des plantes. Génotypes évalués. Dynamique de la canopée. Dynamique des racines. Utilisation de l'eau. Etat hydrique de la plante . Rendement en grains et composants .
BIL02FLD 18 février 2002 LW, HW Ambiant Standard BTx642, RTx7000, Stg1, Stg2, Stg3, Stg4GLAA, TL
GUERRE04FLD 11 décembre 2003 LW Ambiant HD, LD RTx7000, Stg1, Stg2, Stg3GLAA, TL, LS GY, GN, GNPP, GS
GUERRE05FLD 21 janvier 2005 LW Ambiant HD, LD RTx7000, Stg1, Stg2, Stg3, Stg4GLAA, TL, LS T T/LA GY, GN, GS
GUERRE05FLD 7 janvier 2005 HW Ambiant HD, LD RTx7000, Stg1, Stg2, Stg3, Stg4GLAA, TL, LS SI GY
GUERRE06FLD 25 janvier 2006 LW, HW Ambiant HD, LD RTx7000, Stg1GLAA, TL, LS
GUERRE06LYS 25 février 2006 HW Meugler LD RTx7000, Stg1, Stg2, Stg3, Stg4GLAA, TL, LS T T/LA
GUERRE07LYS 22 février 2007 HW Haute LD RTx7000, Stg1, Stg2, Stg3, Stg4GLAA, TL, LS T T/LA
GUERRE08POT 7 décembre 2007 HW Ambiant LD Stg4 population à cartographie précise GLAA, TL, LS RM, RHI
GUERRE10POT 10 décembre 2009 HW Ambiant LD RTx7000, Stg1GLAA, TL, LS
Expérimentez. Date de semis. Traitement de l'eau . VPD. Densité des plantes. Génotypes évalués. Dynamique de la canopée. Dynamique des racines. Utilisation de l'eau. Etat hydrique de la plante . Rendement en grains et composants .
BIL02FLD 18 février 2002 LW, HW Ambiant Standard BTx642, RTx7000, Stg1, Stg2, Stg3, Stg4GLAA, TL
GUERRE04FLD 11 décembre 2003 LW Ambiant HD, LD RTx7000, Stg1, Stg2, Stg3GLAA, TL, LS GY, GN, GNPP, GS
GUERRE05FLD 21 janvier 2005 LW Ambiant HD, LD RTx7000, Stg1, Stg2, Stg3, Stg4GLAA, TL, LS T T/LA GY, GN, GS
GUERRE05FLD 7 janvier 2005 HW Ambiant HD, LD RTx7000, Stg1, Stg2, Stg3, Stg4GLAA, TL, LS SI GY
GUERRE06FLD 25 janvier 2006 LW, HW Ambiant HD, LD RTx7000, Stg1GLAA, TL, LS
GUERRE06LYS 25 février 2006 HW Meugler LD RTx7000, Stg1, Stg2, Stg3, Stg4GLAA, TL, LS T T/LA
GUERRE07LYS 22 février 2007 HW Haute LD RTx7000, Stg1, Stg2, Stg3, Stg4GLAA, TL, LS T T/LA
GUERRE08POT 7 décembre 2007 HW Ambiant LD Stg4 population à cartographie précise GLAA, TL, LS RM, RHI
GUERRE10POT 10 décembre 2009 HW Ambiant LD RTx7000, Stg1GLAA, TL, LS

La première expérience a été semée à Biloela le 18 février 2002 (BIL02FLD) sur un sol à horizon A de loam argilo-sableux foncé sur un horizon B brun limono-argileux (Northcote, 1979). L'expérience comprenait un traitement bien arrosé (hautes eaux, HW) et un traitement déficitaire post-floraison (basses eaux, LW) et a été aménagée en parcelles divisées avec des traitements d'irrigation comme parcelles principales, des génotypes comme sous-parcelles et trois répétitions. Les placettes principales mesuraient 54 × 19 m, les sous-parcelles consistaient en trois rangées de 9 m de long avec un espacement de 0,9 m. Les données ont été recueillies uniquement à partir de la rangée centrale de chaque parcelle. L'irrigation, l'application d'engrais et le contrôle des insectes et des mauvaises herbes sont décrits dans Borrell et al. (2014).

Trois expériences ont été menées à Warwick sur une argile noir brunâtre craquelée et faiblement auto-paillie ( McKeown, 1978 Northcote, 1979). La première expérience (WAR04FLD) a été semée le 11 décembre 2003 et a émergé 5 jours plus tard (tableau 1). La deuxième expérience (WAR05FLD) a été semée le 7 janvier 2005 (HW) et le 21 janvier 2005 (LW) et a émergé après 8 (HW) et 4 (LW) jours. La troisième expérience (WAR06FLD) a été semée le 25 janvier 2006 pour le traitement HW et LW et a émergé 4 jours plus tard. Les expériences ont été menées dans des conditions nutritives non limitatives et ont été plantées sur des profils complets d'humidité du sous-sol (Borrell et al., 2014). Étant donné que le traitement LW dépendait de l'exclusion des précipitations via les abris anti-pluie, les traitements de l'eau ne pouvaient pas être répartis au hasard dans les répétitions et le traitement HW était un bloc séparé adjacent à l'abri anti-pluie (traitement LW). Chaque bloc de traitement a été aménagé en parcelles divisées avec des densités (HD et LD, 20 et 10 plantes m –2 respectivement) comme parcelles principales, les génotypes comme sous-parcelles et quatre répétitions. Par conséquent, quatre traitements avec des niveaux croissants de déficit hydrique ont été créés, allant de HWLD (le moins stressé) à HWHD, LWLD et LWHD (le plus stressé). Les parcelles se composaient de quatre rangées de 3 m de long avec un espacement de 0,5 m.

Expériences en environnement semi-contrôlé

Des expériences dans des environnements semi-contrôlés ont été menées à Warwick dans des tunnels de croissance ventilés et recouverts de plastique qui excluaient les précipitations et transmettaient environ 70 % du rayonnement solaire incident ( Borrell et al., 2014). Les expériences consistaient en plantes individuelles cultivées dans des lysimètres (LYS) ou de petits pots (POT). Les LYS étaient fabriqués à partir de tubes cylindriques en polychlorure de vinyle de 300 mm de diamètre et de 750 mm de hauteur. Chacun a été rempli d'un mélange 3:1:1 de sol argileux alluvial, de limon et de fumier de parc d'engraissement, et 30 g d'Osmocote Plus (16 % N, 3,5 % P, 10 % K plus oligo-éléments Scotts, Baulkham Hills, Australie) ont été ajoutés à chaque lysimètre. L'expérience WAR06LYS a été semée le 25 février 2006 et WAR07LYS le 22 février 2007. Les deux expériences ont été organisées en blocs complets randomisés avec sept (WAR06LYS) ou quatre répétitions (WAR07LYS). Les plantes ont été bien arrosées et récoltées peu après l'anthèse. Les lysimètres sont des pots scellés qui fournissent des données détaillées sur l'utilisation de l'eau par les plantes, et parce que leur volume est suffisamment grand pour minimiser les effets sur la croissance des plantes ( Yang et al., 2010), ils complètent les données d'expérimentations sur le terrain. L'impact de divers Stg Les QTL sur les paramètres liant la surface foliaire et la transpiration dans des conditions de déficit de pression de vapeur faible (WAR06LYS, 1,10 kPa) et élevé (WAR07LYS, 1,54 kPa) ont été évalués (tableau 1).

Des expériences en pot ont été menées à Warwick au cours des étés 2007/2008 (WAR08POT) et 2009/2010 (WAR10POT) (tableau 1). L'expérience WAR08POT a été menée dans des sacs de plantation de 7 l, remplis d'argile alluviale pure, qui ont été placés sur des tapis capillaires pour éviter le stress hydrique. Les plantes ont été bien arrosées et fertilisées jusqu'à la récolte lorsque 11 feuilles se sont complètement développées ( Borrell et al., 2014). Un processus similaire a été suivi pour WAR10POT, sauf que de plus grands pots de 19 litres ont été utilisés et que les plantes ont été récoltées à l'anthèse. Les deux expériences ont été bien fécondées et ont été présentées sous forme de blocs aléatoires avec quatre (WAR08POT) ou 20 (WAR10POT) réplications. Les conditions dans le tunnel de croissance ont fourni un environnement pour le phénotypage des populations de cartographie dans les expériences POT avec moins de variance d'erreur que les expériences FLD.

Phénologie et développement de la surface foliaire

L'émergence a été définie comme la date à laquelle 50 % des plantes de chaque expérience avaient émergé du sol et l'anthèse où, en moyenne, 50 % des anthères avaient extrudé de la panicule principale de la pousse de quatre plantes marquées par parcelle dans les études FLD ou à partir de chaque plante dans les études LYS et POT. La maturité physiologique a été définie comme la date à laquelle les grains basaux de 90 % des mêmes plantes marquées dans les études FLD ont atteint une couche noire (Eastin et al., 1973).

Dans les expériences sur le terrain, le nombre total et le nombre de talles fertiles par plante ont été enregistrés sur toutes les plantes dans l'une des rangées centrales de chaque parcelle, à l'exclusion des plantes proches de la fin des rangées. La surface de toutes les feuilles complètement déployées sur tous les axes a été mesurée avec un planimètre (système d'analyse d'images Delta-T DIAS, Cambridge, Royaume-Uni) sur deux plantes étiquetées par parcelle à trois moments de récolte, correspondant à l'expansion des 6e, 12e et feuilles de drapeau. Dans les expériences LYS et POT, le nombre de talles et la surface de toutes les feuilles complètement déployées sur tous les axes ont été mesurés pour chaque plante (tableau 1). Des détails supplémentaires sur les mesures sont donnés dans Borrell et al. (2014).

Échantillonnage de la biomasse et du rendement en grains

Des échantillons de biomasse ont été prélevés à l'anthèse et à maturité dans les trois expériences sur le terrain à Warwick en coupant les plantes au niveau du sol et en les divisant en feuilles vertes et sénescentes, tiges (y compris les gaines foliaires) et panicules (le cas échéant) pour les pousses principales et toutes les talles combinées . La surface foliaire verte de l'ensemble de l'échantillon a été obtenue avec un planimètre. Les échantillons ont été séchés à 80°C pendant au moins 2 jours avant d'obtenir une masse sèche. Après battage des panicules séchées, le rendement en grains et la masse de 100 grains ont été mesurés et le nombre de grains a été dérivé.

Utilisation de l'eau des cultures

Dans WAR05FLD, la teneur en eau du sol a été mesurée par modération neutronique (modèle 503 DR Hydroprobe, CPN International, CA, USA). Un tube d'accès par parcelle a été placé à la position intermédiaire entre les rangs. Les lectures ont été prises chaque semaine à des intervalles de 20 cm de profondeur jusqu'à une profondeur de 1,8 m tout au long de la croissance de la culture et ont été converties en teneur en eau du sol à l'aide d'une équation d'étalonnage (Borrell et al., 2014). La teneur en eau du sol dans la couche de 0 à 20 cm a été déterminée par gravimétrie en prélevant une carotte dans un rayon de 1 m du tube d'accès. Pour chaque date de mesure, la teneur totale en eau du sol a été prise comme la somme des intervalles de profondeur individuels et les modèles temporels de la teneur en eau du sol cumulée ont été développés pour chaque parcelle.

Dans WAR06LYS et WAR07LYS, les LYS scellés ont été pesés chaque semaine et tout changement de poids a été enregistré en tant que quantité de transpiration par la plante. Les LYS ont ensuite été réhydratés jusqu'à leur poids de départ et l'utilisation d'eau de la plante a été calculée comme la somme de la quantité d'eau ajoutée ( Borrell et al., 2014). La perte d'eau des pots vierges scellés (aucune plante) a été mesurée chaque semaine et s'est avérée négligeable. Les plantes ont été récoltées peu après l'anthèse.

Indice stomatique

La densité des stomates dépend de la taille des cellules épidermiques, de la position des feuilles et des facteurs environnementaux qui affectent l'expansion des cellules épidermiques ( Tichá, 1982 Royer, 2001). En conséquence, la densité stomatique peut être très variable, même sur la surface d'une seule feuille ( Woodward, 1993). Pour normaliser les effets de l'expansion des cellules épidermiques, l'indice stomatique (SI) a été défini par Salisbury (1927) comme le nombre de stomates par unité de surface foliaire, exprimé en pourcentage du nombre combiné de stomates, de cellules épidermiques et de bases de cheveux par surface foliaire unitaire. Le SI est donc une mesure du taux d'initiation stomatique qui tient compte de la variabilité due à la taille des cellules épidermiques.

Des mesures de SI ont été prises sur quatre plantes répliquées de RTx7000 et les quatre Stg NILs des traitements HD et LD dans le contrôle irrigué de WAR05FLD. Des échantillons ont été prélevés sur la surface abaxiale de quatre positions foliaires au sein de chaque plante : feuille 7 (L7), L10, L13 et L16, qui ont été échantillonnées à 24, 32, 42 et 54 jours après la levée, respectivement. Une section de 0,5 cm 2 située à mi-chemin entre la nervure médiane et le bord de la feuille dans la partie la plus large de la feuille où les nervures étaient parallèles les unes aux autres, a été prélevée sur chaque feuille à l'aide d'une lame de scalpel. Des sections de feuilles ont été cuticularisées par ébullition dans une solution 6:1 de peroxyde d'hydrogène à 30 % et d'acide acétique à 100 %, comme l'ont rapporté Carr et Carr (1991) pour Eucalyptus feuilles. Une fois le matériel cellulaire et vasculaire digéré, la cuticule abaxiale restante avec la couche épidermique adhérente a été lavée dans de l'eau distillée et montée sans coloration dans de la gelée de glycérine sur des lames de microscope en verre. Les lames ont été examinées à l'aide d'un microscope optique à contraste de phase différentiel (Olympus BX51, Olympus, Tokyo, Japon) avec un appareil photo numérique monté sur l'oculaire et connecté à un moniteur couleur. L'analyse statistique des données a été réalisée dans GraphPad Prism (GraphPad Software, OK, USA).

Transpiration par unité de surface foliaire

Dans WAR05FLD, où l'utilisation cumulée de l'eau des cultures a été déterminée par la méthode de modération neutronique, la transpiration par unité de surface foliaire à l'anthèse a été calculée en divisant l'utilisation cumulée de l'eau des cultures (mm) par la surface totale des feuilles vertes (m 2 m –2 ). Il a été supposé que la transpiration était essentiellement égale à l'utilisation de l'eau des cultures, puisque les composants restants du bilan hydrique (évaporation de la surface du sol sec avant l'anthèse, ruissellement, infiltration et drainage) étaient considérés comme négligeables, en particulier sous la sécheresse terminale. conditions dans l'abri contre la pluie.

Analyses statistiques

Pour les analyses à travers les expériences, chacun des quatre traitements eau × densité dans WAR05FLD a été considéré comme une expérience individuelle. Dans toutes les expériences, un modèle mixte linéaire a été ajusté pour chaque trait en utilisant le programme ASReml ( Butler et al., 2009) avec le progiciel R ( R Development Core Team, 2012). Le modèle ajusté contenait des effets fixes pour l'expérience, le génotype et l'interaction génotype × expérience, et des effets aléatoires pour les répétitions et les résidus pour chaque expérience. Les valeurs prédites pour le génotype × expérience ont été calculées à l'aide de la fonction R predict.asreml. Les niveaux de signification des effets fixes ont été déterminés à l'aide d'un test de Wald du chi carré.


Contenu

Le nom Poaceae a été donné par John Hendley Barnhart en 1895, [8] : 7 basé sur la tribu Poeae décrite en 1814 par Robert Brown, et le genre type Poa décrit en 1753 par Carl Linnaeus. Le terme est dérivé du grec ancien πόα (póa, « fourrage »).

Les graminées comprennent certaines des formes de vie végétale les plus polyvalentes. Ils se sont répandus vers la fin du Crétacé et des excréments de dinosaures fossilisés (coprolites) ont été trouvés contenant des phytolithes d'une variété comprenant des graminées apparentées au riz et au bambou modernes. [9] Les graminées se sont adaptées aux conditions des forêts tropicales luxuriantes, des déserts secs, des montagnes froides et même des habitats intertidaux, et sont actuellement le type de plante le plus répandu. L'herbe est une source précieuse de nourriture et d'énergie pour toutes sortes d'animaux sauvages et organiques.

Un cladogramme montre les sous-familles et le nombre approximatif d'espèces entre parenthèses : [10]

Avant 2005, les découvertes de fossiles indiquaient que les graminées évoluaient il y a environ 55 millions d'années. Les découvertes de phytolithes ressemblant à des graminées dans des coprolites de dinosaures du Crétacé de la dernière formation de Lameta datant du Crétacé (Maastrichtien) en Inde ont repoussé cette date à 66 millions d'années. [11] [12] En 2011, la datation révisée des origines de la tribu de riz Oryzeae en raison des découvertes du même gisement a suggéré une date aussi ancienne que 107 à 129 Mya. [13]

Wu, You & Li (2018) ont décrit des microfossiles d'herbe extraits d'un spécimen de dinosaure hadrosauroid Equijubus normand du Crétacé inférieur (Albien) de la Formation de Zhonggou (Chine), qui se sont avérées appartenir à des lignées primitives au sein des Poaceae, de position similaire à celle des Anomochlooideae. Les auteurs ont noté que l'Inde s'est séparée de l'Antarctique, et donc aussi de tous les autres continents, approximativement au début de la fin de l'Aptien, de sorte que la présence d'herbes en Inde et en Chine pendant le Crétacé indique que l'ancêtre des herbes indiennes doit avoir existé avant la fin de l'année. Aptien. Wu, You & Li considéraient que l'origine barrémien des graminées était probable. [1]

Les relations entre les trois sous-familles Bambusoideae, Oryzoideae et Pooideae dans le clade BOP ont été résolues : Bambusoideae et Pooideae sont plus étroitement liés les uns aux autres qu'aux Oryzoideae. [14] Cette séparation s'est produite dans le laps de temps relativement court d'environ 4 millions d'années.

Selon Lester Charles King, la propagation des graminées à la fin du Cénozoïque aurait modifié les schémas d'évolution des pentes, favorisant des pentes convexes vers le haut et concaves vers le bas et dépourvues de face libre étaient courantes. King a soutenu que cela était le résultat d'un lavage de surface à action plus lente causé par des tapis d'herbe qui, à leur tour, auraient entraîné un fluage du sol relativement plus important. [15] [16]

Les graminées peuvent être des herbes annuelles ou vivaces, [17] : 10 présentant généralement les caractéristiques suivantes (la galerie d'images peut servir de référence) : Les tiges des graminées, appelées chaumes, sont généralement cylindriques (plus rarement aplaties, mais pas triangulaires ) et sont creux, bouchés aux nœuds, où les feuilles sont attachées. [17] [18] Les feuilles d'herbe sont presque toujours alternes et distiques (dans un plan) et ont des veines parallèles. [17] : 11 Chaque feuille se différencie en une gaine inférieure épousant la tige et un limbe à bords entiers (c'est-à-dire lisses). [17] : 11 Les limbes des feuilles de nombreuses graminées sont durcis avec des phytolithes de silice, qui découragent les animaux au pâturage. Certains, comme l'herbe à épée, sont suffisamment tranchants pour couper la peau humaine. Un appendice membraneux ou une frange de poils appelé ligule se trouve à la jonction entre la gaine et le limbe, empêchant l'eau ou les insectes de pénétrer dans la gaine. [17] : 11

Les fleurs de Poaceae sont typiquement disposées en épillets, chacun ayant un ou plusieurs fleurons. [17] : 12 Les épillets sont en outre regroupés en panicules ou épis. The part of the spikelet that bears the florets is called the rachilla. A spikelet consists of two (or sometimes fewer) bracts at the base, called glumes, followed by one or more florets. [17] : 13 A floret consists of the flower surrounded by two bracts, one external—the lemma—and one internal—the palea. The flowers are usually hermaphroditic—maize being an important exception—and mainly anemophilous or wind-pollinated, although insects occasionally play a role. [19] The perianth is reduced to two scales, called lodicules, [17] : 11 that expand and contract to spread the lemma and palea these are generally interpreted to be modified sepals. The fruit of grasses is a caryopsis, in which the seed coat is fused to the fruit wall. [17] : 16 A tiller is a leafy shoot other than the first shoot produced from the seed. [17] : 11

Grass blades grow at the base of the blade and not from elongated stem tips. This low growth point evolved in response to grazing animals and allows grasses to be grazed or mown regularly without severe damage to the plant. [20] : 113–114

Three general classifications of growth habit present in grasses: bunch-type (also called caespitose), stoloniferous, and rhizomatous. [ citation requise ] The success of the grasses lies in part in their morphology and growth processes and in part in their physiological diversity. There are both C3 and C4 grasses, referring to the photosynthetic pathway for carbon fixation. The C4 grasses have a photosynthetic pathway, linked to specialized Kranz leaf anatomy, which allows for increased water use efficiency, rendering them better adapted to hot, arid environments.

The C3 grasses are referred to as "cool-season" grasses, while the C4 plants are considered "warm-season" grasses. [17] : 18–19

  • Annual cool-season – wheat, rye, annual bluegrass (annual meadowgrass, Poa annua), and oat
  • Perennial cool-season – orchardgrass (cocksfoot, Dactylis glomerata), fescue (Festuca spp.), Kentucky bluegrass and perennial ryegrass (Lolium perenne)
  • Annual warm-season – maize, sudangrass, and pearl millet
  • Perennial warm-season – big bluestem, Indiangrass, Bermudagrass and switchgrass.

Although the C4 species are all in the PACMAD clade (see diagram above), it seems that various forms of C4 have arisen some twenty or more times, in various subfamilies or genera. Dans le Aristida genus for example, one species (A. longifolia) is C3 but the approximately 300 other species are C4. As another example, the whole tribe of Andropogoneae, which includes maize, sorghum, sugar cane, "Job's tears", and bluestem grasses, is C4. [dix]

The grass family is one of the most widely distributed and abundant groups of plants on Earth. Grasses are found on every continent, [21] [22] including Antarctica with the presence of Antarctic hair grass on the Antarctic Peninsula.

Grasses are the dominant vegetation in many habitats, including grassland, salt-marsh, reedswamp and steppes. They also occur as a smaller part of the vegetation in almost every other terrestrial habitat. [ citation requise ] Grass-dominated biomes are called grasslands. If only large, contiguous areas of grasslands are counted, these biomes cover 31% of the planet's land. [23] Grasslands include pampas, steppes, and prairies. [24] Grasses provide food to many grazing mammals—such as livestock, deer, and elephants—as well as to many species of butterflies and moths. [ citation requise ] Many types of animals eat grass as their main source of food, and are called graminivores – these include cattle, sheep, horses, rabbits and many invertebrates, such as grasshoppers and the caterpillars of many brown butterflies. Grasses are also eaten by omnivorous or even occasionally by primarily carnivorous animals.

Grasses are unusual in that the meristem is near the bottom of the plant hence, grasses can quickly recover from cropping at the top. [25] The evolution of large grazing animals in the Cenozoic contributed to the spread of grasses. Without large grazers, fire-cleared areas are quickly colonized by grasses, and with enough rain, tree seedlings. Trees eventually outcompete most grasses. Trampling grazers kill seedling trees but not grasses. [20] : 137

There are about 12,000 grass species in about 771 genera that are classified into 12 subfamilies. [26] See the full list of Poaceae genera.

    Pilg. ex Potztal, a small lineage of broad-leaved grasses that includes two genera (Anomochloa, Streptochaeta) L.G.Clark & Judz., a small lineage of grasses of three genera, including Pharus et Leptaspis L.G.Clark, M.Kobay., S.Mathews, Spangler & E.A.Kellogg, a small lineage of the African genus Puelia , including wheat, barley, oats, brome-grass (Bromus), reed-grasses (Calamagrostis) and many lawn and pasture grasses such as bluegrass (Poa)
    , including bamboo , including rice and wild rice , including Aristida , including giant reed and common reed , including the lovegrasses (Eragrostis, about 350 species, including teff), dropseeds (Sporobolus, some 160 species), finger millet (Eleusine coracana (L.) Gaertn.), and the muhly grasses (Muhlenbergia, about 175 species) , including panic grass, maize, sorghum, sugarcane, most millets, fonio, "Job's tears", and bluestem grasses , including pampas grass

Grasses are, in human terms, perhaps the most economically important plant family. Their economic importance stems from several areas, including food production, industry, and lawns. They have been grown as food for domesticated animals for up to 6,000 years and the grains of grasses such as wheat, rice, maize (corn) and barley have been the most important human food crops. Grasses are also used in the manufacture of thatch, paper, fuel, clothing, insulation, timber for fencing, furniture, scaffolding and construction materials, floor matting, sports turf and baskets.

Food production

Of all crops grown, 70% are grasses. [27] Agricultural grasses grown for their edible seeds are called cereals ou grains (although the latter term, when used agriculturally, refers to both cereals and legumes). Three cereals—rice, wheat, and maize (corn)—provide more than half of all calories consumed by humans. [28] Cereals constitute the major source of carbohydrates for humans and perhaps the major source of protein, including rice (in southern and eastern Asia), maize (in Central and South America), and wheat and barley (in Europe, northern Asia and the Americas).

Sugarcane is the major source of sugar production. Additional food uses of sugarcane include sprouted grain, shoots, and rhizomes, and in drink they include sugarcane juice and plant milk, as well as rum, beer, whisky, and vodka.

Bamboo shoots are used in numerous Asian dishes and broths, and are available in supermarkets in various sliced forms, in both fresh, fermented and canned versions.

Lemongrass is a grass used as a culinary herb for its citrus-like flavor and scent.

Many species of grass are grown as pasture for foraging or as fodder for prescribed livestock feeds, particularly in the case of cattle, horses, and sheep. Such grasses may be cut and stored for later feeding, especially for the winter, in the form of bales of hay or straw, or in silos as silage. Straw (and sometimes hay) may also be used as bedding for animals.

Industrie

Grasses are used as raw material for a multitude of purposes, including construction and in the composition of building materials such as cob, for insulation, in the manufacture of paper and board such as Oriented structural straw board. Grass fiber can be used for making paper, and for biofuel production. [ citation requise ] Bamboo scaffolding is able to withstand typhoon-force winds that would break steel scaffolding. [23] Larger bamboos and Arundo donax have stout culms that can be used in a manner similar to timber, Arundo is used to make reeds for woodwind instruments, and bamboo is used for innumerable implements. [ citation requise ]

Phragmites australis (common reed) is important for thatching and grass roots stabilize the sod of sod houses. [ citation requise ] Reeds are used in water treatment systems, in wetland conservation and land reclamation in Afro-Eurasia. [ citation requise ] Marram grass (Ammophila arenaria)

Lawn and ornamental use

Grasses are the primary plant used in lawns, which themselves derive from grazed grasslands in Europe. [ citation requise ] They also provide an important means of erosion control (e.g., along roadsides), especially on sloping land. [ citation requise ] Grass lawns are an important covering of playing surfaces in many sports, including football (soccer), American football, tennis, golf, cricket, softball and baseball.

Ornamental grasses, such as perennial bunch grasses, are used in many styles of garden design for their foliage, inflorescences, seed heads. They are often used in natural landscaping, xeriscaping and slope stabilization in contemporary landscaping, wildlife gardening, and native plant gardening. [ citation requise ]

Sports turf

Grass playing fields, courses and pitches are the traditional playing surfaces for many sports, including American football, association football, baseball, cricket, golf, and rugby. Grass surfaces are also sometimes used for horse racing and tennis. Type of maintenance and species of grass used may be important factors for some sports, less critical for others. In some sports facilities, including indoor domes and other places where maintenance of a grass field would be difficult, grass may be replaced with artificial turf, a synthetic grass-like substitute. [29]

Cricket

In cricket, the pitch is the strip of carefully mowed and rolled grass where the bowler bowls. In the days leading up to the match it is repeatedly mowed and rolled to produce a very hard, flat surface for the ball to bounce off. [30]

Grass on golf courses is kept in three distinct conditions: that of the rough, les fairway, et le putting green. Grass on the fairway is mown short and even, allowing the player to strike the ball cleanly. Playing from the rough is a disadvantage because the long grass may affect the flight of the ball. Grass on the putting green is the shortest and most even, ideally allowing the ball to roll smoothly over the surface. An entire industry revolves around the development and marketing of grass varieties for golf courses. [ citation requise ]

Tennis

In tennis, grass is grown on very hard-packed soil, and the bounce of a tennis ball may vary depending on the grass's health, how recently it has been mowed, and the wear and tear of recent play. [ citation requise ] The surface is softer than hard courts and clay (other tennis surfaces), so the ball bounces lower, and players must reach the ball faster resulting in a different style of play which may suit some players more than others. [ citation requise ] Among the world's most prestigious court for grass tennis is Centre Court at Wimbledon, London which hosts the final of the annual Wimbledon Championships in England, one of the four Grand Slam tournaments.

Economically important grasses

  • Calamagrostis spp.
  • Cortaderia spp.
  • Deschampsia spp.
  • Festuca spp.
  • Melica spp.
  • Muhlenbergia spp.
  • Stipa spp.
  • Brachypodium distachyon
  • Maize (corn)
  • Riz
  • Sorghum
  • Wheat

Grasses have long had significance in human society. They have been cultivated as feed for people and domesticated animals for thousands of years. The primary ingredient of beer is usually barley or wheat, both of which have been used for this purpose for over 4,000 years. [ citation requise ]

In some places, particularly in suburban areas, the maintenance of a grass lawn is a sign of a homeowner's responsibility to the overall appearance of their neighborhood. One work credits lawn maintenance to:

. the desire for upward mobility and its manifestation in the lawn. As Virginia Jenkins, author of The Lawn, put it quite bluntly, 'Upper middle-class Americans emulated aristocratic society with their own small, semi-rural estates.' In general, the lawn was one of the primary selling points of these new suburban homes, as it shifted social class designations from the equity and ubiquity of urban homes connected to the streets with the upper-middle class designation of a "healthy" green space and the status symbol that is the front lawn. [31] [32]

In communities with drought problems, watering of lawns may be restricted to certain times of day or days of the week. [33] Many US municipalities and homeowners' associations have rules which require lawns to be maintained to certain specifications, sanctioning those who allow the grass to grow too long. [ citation requise ]

The smell of the freshly cut grass is produced mainly by cis-3-Hexenal. [34]

Some common aphorisms involve grass. Par exemple:

  • "The grass is always greener on the other side" suggests an alternate state of affairs will always seem preferable to one's own.
  • "Don't let the grass grow under your feet" tells someone to get moving.
  • "A snake in the grass" means dangers that are hidden.
  • "When elephants fight, it is the grass which suffers" tells of bystanders caught in the crossfire.

A folk myth about grass is that it refuses to grow where any violent death has occurred. [35]


Léger

Bugleweed does well in full sun to part shade locations. Foliage color is most vibrant when the plant receives at least three to four hours of sunlight daily.

Bugleweed prefers medium moisture, well-drained soils with a good amount of organic matter. It will tolerate moderately dry soil. In the South, watch out for crown rot, also called "Southern blight," which is caused by a fungus (Sclerotium rolfsii).  You can help prevent crown rot by assuring the soil drains well.


Anatomical Features of Xerophytes (With Diagram) | Botanique

In this article we will discuss about the anatomical features of xerophytes with the help of suitable diagrams.

They grow in deserts or in very dry places they may withstand a prolonged period of drought uninjured, for this purpose they have certain peculiar adaptations. The xerophytic plants have to guard against excessive evaporation of water this they do by reducing evaporating surface. Plants form a long tap root which goes deep into the sub-soil in search of moisture. To retain the water absorbed by the roots the leaves and stems of certain plants become very thick and fleshy (viz., Aloe, Agave). Water tissue develops in them for storing up water this is further facilitated by the abundance of mucilage contained in them. Multiple epidermis sometimes evolves in the leaf (viz., Nerium). Modification of the stem into the phylloclade for storing water and food and at the same time performing functions of leaves is characteristic of many desert plants (viz. Opuntia and other cacti).

In xerophytes certain structural features are also common. Leaves are thick and leathery, well evolved cuticle and abundant hairs. Well differentiated mesophyll is also present, and there is often more than one layer of palisade tissue (viz. Nerium, Hakea).

The walls of epidermal and sub-epidermal cells are frequently lignified, and distinct hypodermis may be present. They have a well-developed vascular system and often an abundance of sclerenchyma, either in the form of sclereids of fibres (Hakea, Ammophila). The leaf is sometimes cylindrical or rolled.

This organization is to protect the stomata, which can show peripheral photosynthetic tissue and central water storage issue (diagrammatic) B, a portion (detailed) showing thick cuticle, thickenings on the radial and outer walls of the epidermal cells and sunken stomata exist in furrows. Some fleshy leaves (viz., Sedum), contain abundant thin-walled cells, the water storage tissue.

The characteristic anatomical features of the xerophytes are as follows:

Je. Epidermis and Thick Cuticle:

Heavy cuticularization and extreme cutinization of the epidermis and even of sub-epidermal cells are common in xerophytes. The thickness of the cuticle shows different gradations. In certain cases the thickness of cuticle is only slightly greater than normal, like that of plants of semi-xerophytic habitats. In extreme xerophytes the cuticle may be as thick as, thicker than, the diameter of the epidermal cell.

In addition to the presence of thick cuticle, the walls of epiderml cells become cutinized and sometimes also those of underlying cell. Along with well-evolved cutinized layers the epidermal and sub­epidermal cells also become lignified. In some cases the covering of wax is formed on the epidermis (viz., Calotropis). The epidermal cells are usually radially elongated. In the leaves of Nerium and Ficus, the epidermis becomes multilayered.

In many xerophytes in addition to a cutinized epidermis, single to multi-layered hypodermis is also present. In most plants, the hypodermis of leaves is morphologically mesophyll and can be in the form of a sheet of fibrous tissue or a layer of sclereids. The hypodermis of the stems seems to be a part of the cortex. The hypodermis of stems and leaves can be cutinized to lignified. In many plants, the mucilage, gums and tanning are commonly found in hypodermis.

In several xerophytic plants, especially those of alpine regions exposed to strong winds, a covering of matted epidermal hairs on the underside of the leaves prevent water loss. Hairs can also be abundant over the entire aerial part of the plant. The thick matting of hairs also prevents rapid evaporation through stomata. The xerophytes that contain abundant hairs, on their leaves and stems, are commonly called trichophyllous.

Ii. Structure of Stomata:

The stomata are very minute opening produced in the epidermal layer in green aerial parts of the plants. The stomata are essential for intake of carbon dioxide and oxygen and or the passage inward and outward of other gases. The evaporation of the surplus water takes place by the stomata. When the stomata are open, water escapes even when water loss is harmful to the plant.

This way, the reduction of transpiration is of great importance in xerophytes. The xerophytes can contain less stomata, either by reduction of leaf surface or of stomatal number per unit area. To reduce excessive transpiration usually the stomata that remain sunken in pits are formed. Such stomata are commonly called sunken stomata (e.g., Hakea, Agave, etc.). In certain cases the stomata are found in groups and they remain confined to depressions found on leaf surface (e.g. Nerium, Banksia, etc.). Generally the depressions attack of wind gusts.

Iii. Sclérenchyme:

The xerophytes commonly have a large proportion of sclerenchyma in their leaf structure than is observed normally in mesophytes. The sclerenchyma is either found in groups or in continuous sheets.

Iv. Rolling of Leaves:

The leaves of several xerophytic grasses roll tightly under dry conditions. In these grasses, the stomata are confirmed to the ventral surface of the leaf, so that when the leaf edges roll inward, the stomata are effectively shut away from the outside air. As the stomata are situated on the inner surface of the leaf, the air enclosed by the rolled leaf soon becomes saturated with water arid the outward water diffusion stops.

In Ammophila arenaria, there is tight upward folding of the leaf and also the sheltered situated of the stomata in furrows, greatly reduce air movement over stomatal areas. Special motor cells (hinge) on the upper surface of the leaf are responsible for the inward rolling of leaves. In the xerophytic grasses, the motor cells are well evolved.

V. Reduced Leaf Surface:

In many xerophytes, reduction of the leaf surface partly checks water loss because the total exposed surface of the plant body is relatively small as compared with that of normal mesophytes (viz., Casuarina, Asparagus, etc.). In such xerophytes the leaves are either scale-like or very small in size. Generally they are not found in the mature plant, or they persist as small scales or bracts.

In some plants the photosynthesis takes place in the stem where assimilatory tissues are well- developed. The reduction of leaf surface is usually accompanied by well-evolved sclerenchyma, water storage tissue and sunken stomata. Xerophytes, with reduced leaves, are called micro- phyllous.

Vi. Water Storage Tissue:

Many fleshy xerophytes contain water storage tissue and mucilaginous substance in them. In leaves such tissues are situated beneath the upper or the lower epidermis or upon both sides of the leaf and sometimes in the centre too. The storage cells are visually large and often thin- walled, as in Begonia. The storage tissue can actually serve as a source of reserve water during drought. The xerophytes, that possess fleshy leaves or stems, are called malacophyllous.

Vii. Abundant Palisade Parenchyma:

In the stems of several xerophytes, the palisade tissue is present (viz., Capparis decidua). In the xerophytic leaves the palisade is abundant and completely arranged.

Viii. Latex Tubes:

In many xerophytic stems and leaves the laticiferous canals are present (viz., Calotropis, Euphorbia, Asclepias, etc.). Because of vicosity latex the transpiration is reduced to some extent.


Sidebar: Reflections on the &ldquoWar on Weeds&rdquo

The fact that weeds cost farmers more than any other major pest category has understandably engendered a &ldquowar mentality&rdquo about weeds. Given that annual crop production almost inevitably gives rise to a &ldquoweed response&rdquo from any but the most &ldquodead&rdquo soils, a war mentality toward weeds effectively condemns the organic grower to &ldquowar without end&rdquo in her/his fields. While due vigilance to keep weeds from restricting crop production is essential, organic weed management can be approached as a &ldquodance with nature&rdquo in which the farmer works with natural processes to develop better strategies to fulfill the ecological functions of pioneer vegetation. Examples of such strategies can include cover cropping, relay intercropping, and even weedy fallow managed to allow weeds to cover the soil and add organic matter, but not to set seed.

Declaring all-out war on weeds with either chemicals or steel pouvez yield clean fields and good harvests&mdashfor a time. It can also backfire in the overuse of herbicides and development of herbicide resistance on conventional farms, and in overcultivation and soil degradation on both organic and conventional farms. In addition, agroecologist Miguel Altieri (1993) notes that eliminating tous weeds from the farm ecosystem can destroy valuable habitat for natural enemies of insect pests, and thereby increase costs for insect pest control.

Stamping out weeds can even contribute to human malnutrition! In developing countries, replacing traditional polycultures that allow some volunteer plant growth with large scale monocultures and near-100% weed control has often undermined food security in rural communities (Altieri, 1993 Altieri, 1995). In addition to curtailing local food production in general, these industrial farming systems eliminate palatable, nutritious weeds like lambsquarters, amaranths, and common purslane from farmers&rsquo fields, and can thus rob low-income communities of an important source of dietary vitamins and minerals. For example, the Tarahumara Indians of the Mexican Sierra depend on edible weeds for food before their traditional crops mature, and especially in the event of crop failure&mdasha clear example of a food system better served by traditional weed management than by modern industrial weed control.

Traditional farmers in the lowland tropics of Tabasco, Mexico separate weeds into &ldquogood&rdquo and &ldquobad&rdquo categories based on centuries of observation of their impacts on garden and farm ecosystems, including intensity of competition against crops, effects on soil tilth, harboring of beneficial or pest insects, and their potential use for food or medicine. Farmers in this and many other parts of Mexico have developed management systems that permit moderate populations of the more desirable weed species to grow with their crops, while removing the more harmful species (Altieri, 1995).

Invasive exotic plants that threaten natural as well as agricultural ecosystems over a wide region present a special case in which the war mentality may be appropriate. Even so, nontoxic &ldquoweapons&rdquo such as classical biocontrols imported from the weed&rsquos place of origin, and grazing by sheep and goats that consume some invasive weeds that cattle will not touch, can be utilized effectively.


2 comments

The second year I had my greenhouse, it became over populated with pill bugs, sow bugs and fat bodied spiders. I acquired 6 free quail at Christmas and by spring time they had cleaned it out. No more huge spider webs or bugs eating the seedlings. Problème résolu.

Pill bugs sow bugs and millepedes do eat seedlings and can kill older plants when they eat the roots that then rot. I have put out loosely covered bowls of cheap beer, under spot if shade is best. Some drown. the millepedes mostly I scoop up by hand and toss in the trash. Another method is to have a small pile of excess but not diseased greens chopped small left on top of damp soil or light covering of soil on top . You can pick out the bugs or scoop up the whole little pile. Let those things help at the dump. I’ve lost too many seedlings and plants to them. Some gardeners have found them munching 3 ft up on shaded plants! If you want a helpful critter to break down plant material buy some worms that do not love to eat seedlings and plant roots.


Voir la vidéo: Kansas Grain Sorghum - Growers Working Together (Janvier 2022).